González Apolo
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UNIVERSIDAD DEL AZUAY
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA EN ALIMENTOS
Estudio de los Métodos de Descongelación
por Inmersión en Agua y al Ambiente
en la Fábrica de Embutidos La Italiana
Trabajo de graduación previo a la obtención del título de Ingeniera en Alimentos
Autora:
Lady Diana González Apolo
Directora:
Ing. Miriam Briones García
Cuenca - Ecuador
2008
González Apolo
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DEDICATORIA El presente trabajo está dedicado a las personas más importantes en vida, quienes
ocupan un lugar muy especial en mi corazón y han estado a mi lado siempre.
Mis queridos padres Carlos y Elsa, los seres más maravillosos de este
mundo, por su apoyo y comprensión, ya que todo lo que soy es gracias a
ellos. Los adoro.
Mi hermana Mayrita quién ha llenado de alegría mi vida.
Mi abuelito Moisés, porque estoy segura de que está muy orgulloso de mi.
Mi gran amigo Juan Carlos Salinas por siempre creer en mí.
Los quiero mucho,
Diana
González Apolo
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AGRADECIMIENTOS
En primer lugar quiero agradecer a Dios por guiar mi vida durante este largo
trayecto y a mis padres por sus sabias enseñanzas, apoyo y eterno amor y cariño.
A todos quienes conforman Embutidos La Italiana, gracias por hacerme parte de su
gran familia durante todo este tiempo, de manera especial al Sr. Lautaro Jetón,
Gerente General, por la confianza depositada en mi persona para el desarrollo de
este trabajo en su prestigiosa empresa. A Esteban Encalada, Esteban Quito, Pacho,
Juan Amay, Arturo Coronel, Richard, quienes se convirtieron en mis amigos e
hicieron más fácil este trayecto. A Claudio Sánchez por su ayuda y dirección en el
control de calidad del producto. A todo el personal de las áreas de carnes,
producción, hornos, semiterminados y empaques, gracias por su paciencia, cariño y
apoyo, de manera especial al personal de carnes, los aprecio mucho. A Javier
Rivera y Javier Abad, quienes participaron de cerca en los ensayos y siempre
estuvieron dispuestos a brindarme su ayuda, les estaré agradecida eternamente.
Al Ing. Ramiro Sánchez de Productos Paraíso del Ecuador S.A. por su colaboración
en el estudio, mediante la donación de las fundas de polietileno utilizadas.
A mi directora de tesis Ing. Miriam Briones por ser mi guía y creer en este proyecto,
a los miembros del tribunal Ing. Fausto Parra, por su colaboración desinteresada y a
la Ing. Ana María Burbano por apoyarme siempre, quién a más de ser mi profesora
es una gran amiga. Asimismo a todos mis profesores de carrera por sus
enseñanzas.
A mis queridos abuelitos Rosa y Mesías, a mis tíos: Rodrigo, Elvia, Katy, Irma y
Haraldo, a mi gran amiga Shirley Escobar y a Cristian por su apoyo incondicional
para mi superación, gracias por creer en mí y estar a mi lado siempre. Les quiero
mucho.
Finalmente mi agradecimiento es para una de las personas más grandiosas que he
conocido, Juan Carlos Salinas, gracias por su acertada dirección en el desarrollo de
la tesis, por su confianza y apoyo y sobretodo gracias por sus valiosas enseñanzas.
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RESUMEN
Con la finalidad de reducir el porcentaje de perdidas por mermas en la
descongelación de la carne de res 85/15 utilizada en la Fábrica de Embutidos La
Italiana para la elaboración de derivados cárnicos; se realiza el presente trabajo de
investigación a través de ensayos simultáneos, aplicando tres métodos de
descongelación: al ambiente, inmersión directa en agua e inmersión indirecta en
agua.
Se realiza un análisis estadístico de los resultados concluyendo que el método más
eficiente es la descongelación por inmersión directa en agua. Los embutidos
elaborados con la carne descongelada cumplen con las pruebas microbiológicas,
físico - químicas, organolépticas y de vida útil.
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ABSTRACT
The aim of the present work was to reduce losses in the defrosting of beef meat
85/15, at Embutidos La Italiana. This is a regular procedure to elaborate meat
products at this industry. This research performed several assays with three
defrosting methods: room temperature, direct water immersion and indirect water
immersion.
Data were processed and analyzed by statistical tools. As a result of this work, the
direct immersion method was selected for its efficiency. Meat products elaborated
with this process accomplish the physical, chemical and microbiological regulations.
Moreover, a shelf life test was performed to evaluate this variable for the final
products.
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ÍNDICE DE CONTENIDOS
Dedicatoria……………………………………………………………………….. ……… ii
Agradecimientos………………………………………………………………….……… iii
Resumen…………………………………………………………………………. ……… iv
Abstract…………………………………………………………………………… ……… v
Índice de Contenidos……………………………………………………....................... vi
Índice de Tablas………………………………………………………………………..... xi
Índice de Figuras…………………………………………………………………………. xiii
Índice de Fotografías…………………………………………………………… ……… xv
Índice de Anexos…………………………………………………………… ……… xvi
Introducción………………………………………………………………....................... 1
CAPÍTULO I: MATERIA PRIMA CÁRNICA Introducción……………………………………………………………………… 3
1.1 Materia prima cárnica……………………………………………… ……… 4
1.2 Características químicas…………………………………………...……… 4
1.2.1 Agua………………………………………………………. ……… 4
1.2.2 Proteínas…………………………………………………. ……… 5
1.2.2.1 Proteínas del músculo……………………….. ……… 5
1.2.2.2 Proteínas de la sangre……………………………….. 9
1.2.3 Grasas……………………………………………………. ……… 12
1.2.4 Hidratos de carbono…………………………………….. ……… 12
1.2.5 Sales minerales…………………………………………. ……… 12
1.2.6 Vitaminas…………………………………………………. ……… 13
1.3 Características físicas………………………………….................. ……… 13
1.3.1 pH…………………………………………………………. ……… 13
1.3.2 Peso específico………………………………………….. ……… 14
1.3.3 Calor específico…………………………………………. ……… 14
1.3.4 Conductividad térmica………………………………….. ……… 15
1.4 Características organolépticas……………………………………. ……… 15
1.4.1 Color………………………………………………………. ……… 15
1.4.2 Olor……………………………………………………….. ……… 15
1.4.3 Sabor………………………………………….................. ……….16
1.4.4 Consistencia…………………………………............................. 16
1.5 Características microbiológicas…………………………………... ……… 16
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1.6 Conclusiones………………………………………………………………… 18
CAPÍTULO II: MÉTODOS DE CONGELACIÓN EN LA INDUSTRIA CÁRNICA Introducción……………………………………………………………………… 19
2.1 Congelación………………………………………………………… ……… 20
2.2 Proceso de congelación……………………………………………………. 20
2.2.1 Aspectos térmicos………………………………………. ……… 20
2.2.2 Cristalización del agua………………………………….. ……… 23
2.2.3 Velocidad y tiempos de congelación………………….. ……… 23
2.3 Métodos de congelación en la industria cárnica………………... ……… 23
2.3.1 Congelación por aire……………………………………. ……… 23
2.3.1.1 Congelación aguda…………………………………… 24
2.3.1.1 Congelación por aire forzado…………………………24
2.3.2 Congelación por contacto indirecto……………………. ……… 25
2.3.3 Congelación de carne deshuesada en bloque……………….. 26
2.4 Microbiología de la carne congelada…………………………….. ……… 26
2.4.1 Efectos de la congelación en los microorganismos…. ……… 27
2.4.2 Alteración microbiana…………………………………… ……… 28
2.5 Almacenaje en congelación………………………………………..……… 28
2.5.1 Cámaras de almacenaje y distribución……………….. ……… 29
2.5.2 Temperatura, circulación y humedad de aire………… ……… 30
2.5.3 Duración del almacenaje……………………………….. ……… 31
2.5.4 Modificaciones de la carne durante el almacenaje...... ……… 32
2.6 Mermas por congelación y almacenaje………………………….. ……… 33
2.6.1 Cálculo de las mermas por congelación y almacenaje……… 34
2.7 Conclusiones………………………………………………………………… 35
CAPÍTULO III: MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN EN LA INDUSTRIA CÁRNICA Introducción……………………………………………………………………….36
3.1 Descongelación de la carne……………………………………………….. 37
3.2 Proceso de descongelación……………………………………………….. 37
3.3 Métodos de descongelación en la industria cárnica…………………….. 39
3.3.1 Métodos de calentamiento externo…………………………….. 39
3.3.1.1 Descongelación al ambiente………………………….39
3.3.1.2 Descongelación industrial controlada………………. 44
3.3.1.3 Descongelación en vacío…………………………….. 45
3.3.1.4 Descongelación en líquidos………………………….. 46
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3.3.2 Método de calentamiento interno………………………………. 48
3.3.2.1 Descongelación por microondas……………………. 49
3.4 Mermas por descongelación………………………………………………. 50
3.4.1 Factores que afectan las mermas por descongelación……… 51
3.5 Microbiología de la carne congelada…………………………................. 54
Conclusiones……………………………………………………………………..55
CAPÍTULO IV: DESCONGELACIÓN POR INMERSIÓN EN AGUA VS. DESCONGELACIÓN AL AMBIENTE
Introducción……………………………………………………………………….57
4.1 Metodología para ensayos del método…………………………………... 58
4.1.1 Ubicación…………………………………………………………..58
4.1.2 Requerimientos para la medición………………………………. 58
4.1.3 Determinaciones preliminares a los métodos de
descongelación…………………………………………………... 60
4.1.4 Dimensionamiento del muestreo………………………………. 61
4.2 Ensayos y mediciones del método por inmersión y método actual…… 62
4.2.1 Descongelación al ambiente……………………………………. 63
4.2.1.1 Pesaje inicial de la muestra………………………….. 64
4.2.1.2 Aplicación del proceso de descongelación
al ambiente………………….…………………………. 65
4.2.1.3 Pesaje final de la muestra……………………………. 69
4.2.2 Descongelación por inmersión directa en agua………………. 69
4.2.2.1 Determinación del porcentaje de agua a adicionar...70
4.2.2.2 Pesaje inicial de la muestra…………………………..72
4.2.2.3 Adición de agua……………………………………….. 73
4.2.2.4 Aplicación del proceso de descongelación
por inmersión directa en agua………….…………… 74
4.2.2.5 Pesaje final de la muestra……………………………. 77
4.2.3 Descongelación por inmersión indirecta en agua……………. 78
4.2.3.1 Determinación del porcentaje de agua……………... 79
4.2.3.2 Pesaje inicial de la muestra…………………………..79
4.2.3.3 Adición de agua……………………………………….. 81
4.2.3.4 Aplicación del proceso de descongelación
por inmersión indirecta en agua…………………….. 81
4.2.3.5 Pesaje final de la muestra……………………………. 84
4.3 Análisis estadístico e interpretación de los resultados de los ensayos.. 85
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4.3.1 Análisis de la variación de peso………………………………... 85
4.3.1.1 Descongelación al ambiente………………………….86
4.3.1.2 Descongelación por inmersión directa en agua…… 87
4.3.1.3 Descongelación por inmersión indirecta en agua…. 87
4.3.2 Análisis del tiempo vs. temperatura de descongelación…….. 88
4.3.3 Análisis estadístico………………………………………………. 89
4.3.3.1 Diagrama de cajas……………………………………. 89
4.3.3.2 Análisis de varianza (ANOVA)………………………. 91
4.3.3.3 Prueba de Tukey……………………………………… 92
4.3.3.4 Análisis de residuos…………………………………...93
4.3.3.5 Análisis de tendencia………………………………….97
4.4 Factibilidad para la optimización de los métodos y recursos…………...99
4.4.1 Exudado de la descongelación por inmersión indirecta
en agua…………………………………………………………….100
4.4.2 Reutilización del agua de descongelación del método por
inmersión indirecta……………………………………………….102
4.4.3 Líquido resultante de la descongelación por inmersión
directa en agua……………………………………………………102
4.5 Conclusiones………………………………………………………………..103
CAPÍTULO V: APLICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN AL PROCESO PRODUCTIVO Introducción………………………………………………………………………105
5.1 Aplicación de la materia prima en estudio al proceso productivo……..106
5.2 Materiales y equipos………………………………………………………..106
5.3 Definición del producto……………………………………………………..107
5.4 Metodología para la elaboración del embutido……......………………...107
5.4.1 Descongelación de la materia prima cárnica…………………108
5.4.2 Molido……………………………………………………………..109
5.4.3 Mezclado………………………………………………………….109
5.4.4 Emulsificación…………………………………………………….109
5.4.5 Embutido, porcionado y colgado……………………………….110
5.4.6 Cocido………………………………………………….………….110
5.4.7 Duchado…………………………………………….…………….110
5.4.8 Clasificación……………………………………….……………..111
5.4.9 Almacenamiento.……………………………….….…………….111
5.4.10 Empacado y Embalado…………………….………………….111
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5.5 Rendimiento del producto terminado…………………………….……….111
5.6 Control de calidad…………………………………………………………..112
5.6.1 Análisis microbiológicos………………………………………..113
5.6.1.1 Recuento de aerobios totales……………………….114
5.6.1.2 Recuento de enterobacterias………………………..114
5.6.1.3 Recuento de Coliformes Totales y E. coli………….114 5.6.1.4 Recuento de Staphylococcus Aureus………………115
5.6.2 Análisis físico – químicos……………………………………….115
5.6.2.1 pH……………………………………………………….115
5.6.2.2 Nitratos – Nitritos……………………………………...116
5.6.3 Análisis organoléptico…………………………………………...117
5.7 Humedad del producto terminado………………………………………...117
5.8 Vida útil………………………………………………………………………118
5.9 Resultados y discusión de los análisis……………………………………120
5.9.1 Análisis microbiológicos…………………………………………120
5.9.2 Análisis físico - químicos………………………………………..121
5.9.2.1 pH………………………………………………………121
5.9.2.2 Nitratos – Nitritos……………………………………...122
5.9.3 Análisis organoléptico…………………………………………...123
5.9.4 Humedad del producto terminado……………………………...124
5.9.5 Vida útil……………………………………………………………126
5.9.5.1 Salchicha Frankfurt empacada al granel…………...126
5.9.5.2 Salchicha Frankfurt empacada al vacío..…………..128
5.10 Conclusiones………………………………………………………………132
CONCLUSIONES………………………………………………………………………..133
RECOMENDACIONES………………………………………………………………….134
BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………….135
ANEXOS………………………………………………………………………………….139
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.1 Composición química por 100g de algunos tipos de carne……………… 4
Tabla 1.2 Contenido proteínico de las reses de acorde a su edad………………… 5
Tabla 1.3 Composición de las diferentes fracciones de la sangre (g/100g)………. 11
Tabla 1.4 Propiedades físicas de la carnes de res…………………………………… 14
Tabla 1.5 Composición porcentual aproximada de la flora microbiana en canales
frescas y de almacén distribuidor…………………………………………... 17
Tabla 2.1 Duración de la congelación por diferentes métodos……………………... 23
Tabla 2.2 Microorganismos que crecen a temperaturas inferiores a 0°C…………. 28
Tabla 2.3 Separación de las pilas de carne en los frigoríficos planos……………... 29
Tabla 2.4 Densidad de apilado en las diversas modalidades de esta operación…. 30
Tabla 2.5 Vida de almacenamiento de productos congelados de carne a
diferentes temperaturas de almacenamiento…………………………….. 31
Tabla 2.6 Plazos de depósitos admisibles para canales congeladas……………… 32
Tabla 3.1 Calor de descongelación en función de la tasa de agua………………… 38
Tabla 3.2 Calor de descongelación y rendimiento calórico para canales
de bóvidos y cerdo…………………………………………………………… 38
Tabla 3.3 Valores del coeficiente de transferencia de calor en varios
procedimientos de descongelación………………………………………… 39
Tabla 3.4 Entalpía de alimentos………………………………………………………... 42
Tabla 3.5 Valores de m y n para el cálculo del tiempo de descongelación……….. 42
Tabla 3.6 Relación entre la temperatura del ambiente y el tiempo
de descongelación…………………………………………………………… 43
Tabla 3.7 Tiempo de descongelación, por diversos procedimientos, tajos de carne
vacuno esferoidales………………………………………………………….. 47
Tabla 3.8 Resultados bacteriológicos de la descongelación controlada
de carne al ambiente………………………………………………………... 55
Tabla 4.1 Resultados del método de descongelación por inmersión
con diferentes porcentajes de agua……………………………………….. 70
Tabla 4.2 Valores promedios y desviaciones standard de las variaciones
de peso por descongelación de la carne de res 85/15………………….. 86 Tabla 4.3 Tiempos de descongelación promedios y desviaciones standard
de los métodos de descongelación en estudio……………………………. 89
Tabla 4.4 Tabla resumen del análisis estadístico…………………………………….. 91
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Tabla 4.5 Análisis de varianza de dos factores (ANOVA) para las variaciones
de peso de los métodos de descongelación………………………………. 91
Tabla 4.6 Tabla resumen de la Prueba de Significación…………………………….. 93
Tabla 4.7 Análisis Bromatológico del exudado obtenido del método
de descongelación por inmersión indirecta en agua……………………..100
Tabla 4.8 Análisis de proteínas del líquido de descongelación obtenido
del método de descongelación por inmersión directa en agua…………102
Tabla 5.1 pH de la carne de res 85/15 durante el proceso de
descongelación al ambiente, inmersión directa e indirecta en agua…...121
Tabla 5.2 pH de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel……………………………122
Tabla 5.3 Contenido de nitratos y nitritos de la Salchicha Frankfurt Gruesa
y Cóctel………………………………………………………………………..123
Tabla 5.4 Análisis organoléptico de la Salchicha Frankfurt Gruesa………………..123
Tabla 5.5 Análisis organoléptico de la Salchicha Frankfurt Cóctel………………...124
Tabla 5.6 Contenido de humedad de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel……124
Tabla 5.7 pH de la Salchicha Frankfurt Gruesa empacada al granel
durante el almacenamiento por 15 días a 4°C…………………………….127
Tabla 5.8 pH de la Salchicha Frankfurt Cóctel empacada al granel
durante el almacenamiento por 15 días a 4°C……………………………127
Tabla 5.9 pH de la Salchicha Frankfurt Gruesa empacada al vacío
durante el almacenamiento por 45 días a 4°C……………………………129
Tabla 5.10 pH de la Salchicha Frankfurt Cóctel empacada al vacío
durante el almacenamiento por 45 días a 4°C………………………….130
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ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1.1 Disposición de la actina, tropomiosina y troponina en el filamento
delgado………………………………………………………………………….. 6
Fig. 2.1 Evolución típica de la temperatura observada en un punto de una
muestra durante la congelación………………………………………………. 21
Fig. 2.2 Porcentaje de agua transformado en hielo en función de la temperatura.. 22
Fig. 2.3 Curva de congelación típica de un producto alimenticio…………………... 22
Fig. 2.4 Esquema de la congelación por aire………………………………………….25
Fig. 2.5 Esquema de la congelación por contacto indirecto………………………… 25
Fig. 3.1 Tiempo de descongelación de cuartos de ganado vacuno……………….. 43
Fig. 3.2 Tiempo de descongelación de medias canales porcionas………………… 44
Fig. 3.3 Esquema de un túnel de descongelación controlado de canales………… 45
Fig. 4.1 Curva de comportamiento Tiempo-Temperatura de las muestras
por descongelación al ambiente (centro de la muestra)………..………..... 67
Fig. 4.2 Curva de comportamiento Tiempo-Temperatura de las muestras
por descongelación al ambiente (extremo de la muestra)……...………..... 67
Fig. 4.3 Curva de comportamiento Tiempo-Temperatura de las muestras
por descongelación por inmersión directa en agua……………………....... 76
Fig. 4.4 Curva de comportamiento Tiempo – Temperatura de las muestras
por descongelación por inmersión indirecta en agua………………………. 83
Fig. 4.5 Relación del pH con el porcentaje de mermas por descongelación…….... 87
Fig. 4.6 Curso seguido por la temperatura durante el proceso
de descongelación de la carne de res 85/15………………………………… 89
Fig. 4.7 Diagrama de cajas de los métodos de descongelación al ambiente,
inmersión directa en agua e inmersión indirecta…………………………… 90
Fig. 4.8 Gráficas de residuos para el método de descongelación al ambiente
(método 1)…………………………………………………………………….....94
Fig. 4.9 Gráficas de residuos para el método de descongelación por inmersión
directa en agua (método 2)…………………………………………………….95
Fig. 4.10 Gráficas de residuos para el método de descongelación
por inmersión indirecta en agua (método 3)………………………………...96
Fig. 4.11 Diagrama de análisis de tendencia para el método
de descongelación al ambiente (método 1)…………………………………97
Fig. 4.12 Diagrama de análisis de tendencia para el método
de descongelación por inmersión directa en agua (método 2)……………98
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Fig. 4.13 Diagrama de análisis de tendencia para el método
de descongelación por inmersión indirecta en agua (método 3)………....99
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ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS
Fotografía 3.1 Microondas Sairem Tipo Batch……………………………………….. 50
Fotografía 4.1 Bloques congelados de carne de res 85/15…………………………. 62
Fotografía 4.2 Medición de la temperatura inicial e la carne……………………….. 63
Fotografía 4.3 Pesaje inicial de las muestras (descongelación al ambiente)……... 65
Fotografía 4.4 Codificación de muestras para descongelación al ambiente………. 65
Fotografía 4.5 Procedo de descongelación al ambiente…………………………….. 66
Fotografía 4.6 Medición de la temperatura final (descongelación al ambiente)….. 68
Fotografía 4.7 Pesaje final de las muestras (descongelación al ambiente)……….. 69
Fotografía 4.8 Método de descongelación por inmersión directa
con 35% de agua……………………………………………………….. 71
Fotografía 4.9 Tinas empleadas en los métodos de descongelación
por inmersión directa e indirecta en agua…………………………… 72
Fotografía 4.10 Pesaje inicial de las muestras (inmersión directa en agua)…….... 73
Fotografía 4.11 Etiquetado de las muestras (inmersión directa en agua)…………. 73
Fotografía 4.12 Adición de agua (inmersión directa en agua)………………………. 74
Fotografía 4.13 Proceso de descongelación por inmersión directa en agua……… 75
Fotografía 4.14 Medición de la temperatura final (inmersión directa en agua)…… 75
Fotografía 4.15 Separación de la carne y el agua para proceder al pesaje final…. 78
Fotografía 4.16 Pesaje final de las muestras (inmersión directa en agua)………... 78
Fotografía 4.17 Pesaje inicial de las muestras (inmersión indirecta en agua)……. 80
Fotografía 4.18 Preparación de la muestra para la descongelación
por inmersión indirecta en agua…………………………………….. 80
Fotografía 4.19 Adición de agua (inmersión indirecta en agua)……………………. 81
Fotografía 4.20 Proceso de descongelación por inmersión indirecta en agua……. 82
Fotografía 4.21 Medición de la temperatura final (inmersión indirecta en agua)…. 82
Fotografía 4.22 Pesaje final de las muestras (inmersión indirecta en agua)……… 84
Fotografía 4.23 Separación de la carne y exudados cárnicos……………………… 85
Fotografía 4.24 Pesaje del exudado cárnico………………………………………….. 85
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ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Registro de temperatura y humedad relativa……………………………...139 Anexo 2. Registro del proceso de descongelación al ambiente…………………….140
Anexo 3. Registro de Tiempo – Temperatura de la curva de comportamiento
del método de descongelación al ambiente………………………………..141
Anexo 4. Registro de descongelación por inmersión directa en agua……………..143
Anexo 5. Registro de Tiempo – Temperatura de la curva de comportamiento
del método de descongelación por inmersión directa en agua………….144
Anexo 6. Registro de descongelación por inmersión indirecta en agua…………...146
Anexo 7. Registro de Tiempo – Temperatura de la curva de comportamiento
del método de descongelación por inmersión indirecta en agua………..147
Anexo 8. Tabla de resultados de las variaciones de peso de cada una de las
muestras sometidas a los métodos de descongelación al ambiente,
inmersión directa e indirecta en agua……………………………………...148
Anexo 9. Prueba de Tukey……………………………………………………………...150
Anexo 10. Resultados de los análisis bromatológicos del exudado de
descongelación por inmersión indirecta en agua emitidos por el
Laboratorio de Bromatología de la Universidad de Cuenca……………151
Anexo 11. Resultados de los análisis bromatológicos del agua de
descongelación del método de inmersión directa y del exudado
de la descongelación por inmersión indirecta en agua emitidos
por el Laboratorio de Bromatología de la Universidad de Cuenca…….152
Anexo 12. Registro de los análisis microbiológicos…………………………………153
Anexo 13. Registro de los análisis organolépticos y físico – químicos…………….154
Anexo 14. Registro de análisis de humedad del producto terminado……………...155
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González Apolo Lady Diana Trabajo de Graduación Ing. Miriam Briones García Septiembre del 2008
Estudio de los Métodos de Descongelación
por Inmersión en Agua y al Ambiente
en la Fábrica de Embutidos La Italiana
INTRODUCCIÓN La Ingeniería en Alimentos a nivel mundial se proyecta a través de la búsqueda de
nuevas tecnologías que permitan el surgimiento del país y la optimización de
recursos en las industrias alimenticias haciéndolas más competitivas al lograr
disminuir los costos de producción.
Se ha llegado a determinar que uno de los principales problemas que aquejan a las
industrias cárnicas ecuatorianas es el no contar con tecnologías y métodos
apropiados y avanzados tanto de congelación como de descongelación de la
materia prima cárnica, ya que al manejar grandes volúmenes de carne se hace
imprescindible la congelación por métodos lentos, lo que acarrea grandes pérdidas
al momento de la descongelación.
Por tal motivo, el presente trabajo de investigación plantea desarrollar un estudio de
factibilidad para la posible implementación de un proceso alternativo de
descongelación de la materia prima cárnica dirigido a disminuir el porcentaje de
pérdidas por mermas sin afección a los estándares de producción, el mismo que se
efectuará en la Fábrica de Embutidos La Italiana de la ciudad de Cuenca.
Los objetivos están encaminados a disminuir el porcentaje de mermas durante la
descongelación y a evaluar el método de descongelación más apropiado y factible
de acuerdo a las condiciones de estructura, procesos productivos y vida de anaquel
del producto terminado.
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Los resultados serán producto de los estudios realizados y las comparaciones
respectivas de la descongelación por inmersión en agua y la descongelación al
ambiente, que nos permita tener claro el proceso adecuado de descongelamiento a
emplearse.
2
González Apolo
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CAPÍTULO I
MATERIA PRIMA CÁRNICA
Introducción El desarrollo de este capítulo nos permite conocer las diferentes características que
posee la materia prima cárnica, las mismas que determinan su comportamiento en
las diversas etapas de su proceso. Se inicia con la identificación de las
características químicas que establecen su composición en lo referente a proteínas,
grasas, sales minerales, hidratos de carbono, vitaminas y fracción acuosa y las
características físicas que implica valorar sus propiedades como producto. Al mismo
tiempo se profundiza de manera especial en el contenido proteínico del exudado de
la carne proveniente de la descongelación, para así determinar su posible
reinserción al proceso productivo.
Se abarca además las características organolépticas que son fundamentales en la
elección del tipo de embutido a elaborar y en la aceptación o no de la carne por
parte del consumidor; también es importante determinar el contenido
microbiológico de carne fresca, lo que nos da una pauta para conocer el sistema de
faenamiento y manejo postmortem de la misma, esto es: transporte, desarmado,
despiece y almacenamiento. Todos los factores en mención nos proporcionan una
concepción de la materia prima cárnica que será utilizada para la posterior
congelación, descongelación e industrialización
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1.1 Materia prima cárnica La carne constituye el tejido muscular blando de los animales de abasto, además la
porción de grasa, nervios, vasos sanguíneos, partes de hueso, tendones y otros
tejidos comestibles, que se utilizan para el consumo humano ya sea de manera
directa o procesada a través de la elaboración de embutidos.
Entre las características principales de la carne se encuentran las características
químicas, físicas, organolépticas y microbiológicas. En la Tabla 1.1 se señala la
composición promedio de la carne de vaca y ternera.
Tabla 1.1 Tomado de: Composición química por 100 g de algunos tipos de carne
Tipo
En gramos En miligramos
Agu
a
Proteína
s
Glúcido
s
Lípido
s
N
a
K P M
g
F
e
C
a
Vit.
A
Vit.
B
Vit
C
Vaca 60 17 0.5 20 70 30
0
20
0
20 3 10 0.0
2
0.0
9
0.2
Terner
a
69 19 0.5 10 35 35
0
20
0
20 3 11 0.0
2
0.1
6
0.2
5
Fuente: (LARRAÑAGA et al., 1999: 297)
1.2 Características químicas La composición química de los diferentes tejidos que constituyen la carne y
subproductos varían según la especie animal, edad, sexo, sistema de crianza y de
acuerdo al manejo post – mortem del músculo.
1.2.1 Agua El agua es un componente del tejido muscular de una res y varía principalmente
con la edad, especie, nutrición y actividad muscular y se encuentra en proporciones
del 65% - 80% (LARRAÑAGA et al., 1999: 297). La edad es un factor determinante
ya que cuanto más joven es el animal mayor será su contenido de agua y menor su
contenido de grasa, y a medida que aumenta de edad se da una relación inversa.
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González Apolo
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1.2.2 Proteínas En la carne, las proteínas están en un porcentaje del 15% - 20% (P. D. WARRIS,
2003: 39). En la industria alimenticia juegan un papel importante puesto que la
estructura proteica y las reacciones bioquímicas que se dan en el músculo están
ligadas a algunas propiedades de la carne tales como textura, pérdida de jugos,
emulsificación, coagulación, formación de geles y comportamiento a la cocción y
conservación.
1.2.2.1 Proteínas del músculo Las proteínas del músculo representan del 50% (BADUI, 1999: 191). de la materia
orgánica de la carne. De acuerdo a su función biológica y solubilidad se clasifican
en tres grupos: proteínas contráctiles o miofibrilares, proteínas sarcoplásmicas o
solubles y proteínas del estroma o insolubles. En la Tabla 1.2 se indica el contenido
de proteínas solubles e insolubles en las reses acorde a su edad.
Tabla 1.2 Contenido proteínico de las reses acorde a su edad
Extracto seco
Carne Proteínas insolubles Proteínas solubles
Músculo de vacuno desgrasado 20 - 22 1 - 2
Músculo de ternera desgrasado 18 2 - 2.5
Fuente: (AMERLING, 2001: 6)
Proteínas contráctiles o miofibrilares
Constituyen más del 65 - 75% de las proteínas totales. Son las que conceden a las
células musculares su característica contráctil y su contenido aumenta durante el
desarrollo pre y postnatal. En cuanto a su solubilidad, éstas son menos solubles
que las proteínas sarcoplasmáticas pero más que las proteínas del estroma, siendo
solubles en soluciones salinas. Las proteínas principales son la miosina y la actina,
conteniendo también la troponina y tropomiosina.
En la industria alimenticia, son responsables de la capacidad de retención de agua,
las propiedades emulsionantes y en menor grado de la blandura de una carne. En
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González Apolo
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lo referente valor nutricional, contribuyen en más del 70% como aporte proteico en
la dieta, ya que contienen cantidades importantes de aminoácidos esenciales.
Estas proteínas poseen una estructura muy organizada, lo que influye en la
capacidad de retención de agua del músculo; que se ve afectada por el espacio
entre los filamentos y la repartición de agua en las proteínas, que se manifiesta de
la siguiente manera: del 70 al 95% de agua del músculo, es “agua aprisionada”
entre los espacios de los filamentos proteicos de la miofibrilla, que constituyen
alrededor de 200 a 300 g de agua por 100 g de proteínas, mientras que el “agua
ligada” constituye de 40 a 80 g por 100 g de proteínas. El problema se suscita
cuando disminuye el espacio entre los filamentos, por ejemplo, durante el rigor
mortis, acarreando una disminución de la capacidad de retención de agua.
Miosina
La miosina constituye la principal proteína miofibrilar. “El 55% de la cadena
polipeptídica presenta una estructura α-helicoidal, formada por dos cadenas
fibrosas rígidas similares enrolladas entre sí, terminando en una doble cabeza
conformada a su vez por cuatro cadenas polipeptídicas” (BADUI, 1999: 192).
Actina Esta conformada por dos fracciones la actina globular (G) y la actina fibrosa (F).
(BADUI, 1999: 192). Constituyen la base del filamento delgado conjuntamente con
dos proteínas más como son la tropomiosina y la troponina, dispuestas en un patrón
regular repetitivo. En la Fig. 1.1 se muestra la disposición de estas proteínas en el
filamento delgado.
Fig. 1.1 Disposición de la actina, tropomiosina y troponina en el filamento delgado
Fuente: (P. D. WARRIS, 2003: 66)
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González Apolo
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Proteínas sarcoplásmicas o solubles
Son proteínas solubles a pH próximos a la neutralidad y constituyen del 30 al 35%
de las proteínas totales. Generalmente se presentan en forma de goteo, el cual se
observa en el fondo de los recipientes de descongelación de la carne. Se
caracterizan por ser agentes emulsificantes, con capacidad de coagulación,
formación de geles y retención de agua, ya que evita la pérdida de humedad
durante la cocción de los productos cárnicos. Estas proteínas están formadas por
un grupo heterogéneo de proteínas como albúminas y globulinas que intervienen en
el metabolismo celular de la glicólisis conjuntamente con varias enzimas.
Mioglobina
La mioglobina es el principal determinante del color rojo de las carnes, en el carne
de vacuno constituye el 90% del pigmento total del músculo, encontrándose en la
carne de res en una concentración de 0.5 a 1%. La cantidad de mioglobina presente
depende de varios factores como la especie de animal, edad, alimentación,
actividad física y de la disponibilidad de oxígeno, por lo tanto, también depende del
tipo de músculo, tal es el caso del corazón que es el tejido más pigmentado de
todos; por ejemplo la concentración de mioglobina aumenta con la edad y
disminuye con una alimentación deficiente en hierro.
El color de la carne fresca depende de la relación de concentraciones de los tres
fundamentales pigmentos la mioglobina, oximioglobina y metamioglobina. Sin
embargo, la carne expuesta a la luz y temperatura ambiente, pierde su color rojo
brillante en 1 a 3 días y la carne sometida a una temperatura superior a la de
congelación mantiene su color estable por unos 10 días.
A partir de la mioglobina se formas varios derivados con diferente pigmentación, los
mismos que se detallarán a continuación.
La oximioglobina es un derivado de color rojo brillante, esta compuesto por un
complejo mioglobina -Fe++ - O2, cuya estabilidad esta en función de la disponibilidad
de oxígeno y de las sustancias reductoras que contenga la carne. La oximioglobina
se presenta en la superficie de la carne fresca, pudiendo permanecer inalterada
durante varias horas; ulteriormente ocurre una oxidación y se produce la
metamioglobina.
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La desoximioglobina es un derivado de color púrpura, posee un átomo de hierro
ferroso (Fe++) en el hemo oxidado y se presenta en el interior de carnes recién
cortadas y cuando la presión parcial en oxígeno es baja.
La metamioglobina es un derivado de color rojo obscuro, constituye una forma
oxidada de la mioglobina en la cual el hierro esta en estado férrico (Fe+++), siendo
este derivado indeseable en la carne y productos cárnicos. La presencia de ésta
suele relacionarse con almacenamientos largos y alteraciones microbiológicas.
Los hemocromos son mioglobinas o metamioglobinas en las que la globina fue
desnaturalizada por el calor (T > 80°C) o por el pH (pH < 3-4).
Los derivados nitrosos como la nitrosomioglobina y el nitrosoferrohemocromo de
color rojo vivo o rojo rosado. Se forma por reacciones entre el nitrito, mioglobina y
ferrohemocromos, y están presentes en las carnes y productos cárnicos.
Proteínas del estroma o insolubles Son la proteínas menos solubles del músculo, abarca las proteínas del tejido
conjuntivo, sarcolema, retículo sarcoplasmático y membranas mitocondriales. Su
concentración varía según la especie animal y el tipo de músculo. Entre las
proteínas del estroma se encuentran principalmente el colágeno y la elastina.
Colágeno
Es el componente principal del tejido conectivo y constituye la proteína más
abundante, esta formada por glicina, prolina, alanina e hidroxiprolina, siendo
deficiente en lisina y triptófano. Se encuentra en tendones, piel, huesos, músculos,
cartílagos y sistema cardiovascular. La concentración de colágeno varía según la
especie animal, raza, edad, sistema de alimentación, tipo de músculo, nivel de
maduración de la carne, etc.
La dureza de la carne no depende principalmente del contenido colágeno sino más
bien de la estructura de dicha proteína; por ejemplo, “en animales jóvenes las
uniones covalentes que ligan las moléculas de tropocolágeno son inestables y se
rompen fácilmente por variaciones de calor, pH y agentes desnaturalizantes, al
contrario de los animales viejos, cuyas uniones son reemplazadas por otras más
estables que aumentan las dureza de la carne” (P. D. Warris, 2003: 44…). Sin
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embargo, este factor no depende únicamente de esta proteína sino de otros
factores físicos y bioquímicos de las proteínas miofibrilares.
Elastina Esta compuesta por varios aminoácidos como la glicina, alanina, valina, prolina,
hidroxiprolina e hidroxilisina. Se encuentra en los ligamentos de las vértebras y
paredes de las arterias. Es una proteína fibrosa, insensible a la acción de ácidos,
bases y enzimas proteolíticas y puede ser hidrolizada parcialmente.
1.2.2.2 Proteínas de la sangre
La sangre recogida en el sacrificio representa del 3 al 5% de peso del animal. En el
campo alimenticio es muy importante darle una revalorización, puesto que se
considera carne líquida, debido a su alto contenido de proteína por lo que se hace
necesario su reutilización y la búsqueda de métodos que disminuyan los riesgos de
contaminación microbiana. Entre las proteínas contenidas en la sangre están.
Seroalbúmina Es considerada la proteína plasmática más abundante, puesto que representa el
60%. Esta compuesta por una cadena peptídica de 528 aminoácidos. Su función
biológica consiste principalmente en la fijación y transporte de pequeñas moléculas
orgánicas (hormonas, vitaminas, ácidos grasos) o minerales.
Globulinas Las globulinas se clasifican principalmente en α-globulinas, β-globulinas y γ-
globulinas. Las β-globulinas se encuentran formadas por las transferrina, encargada
de transportar el hierro en el organismo. Las γ-globulinas están constituidas
principalmente por las inmunoglobulinas, importantes por su acción inmunológica.
Fibrinógeno Es el precursor de la fibrina, que es la proteína responsable de la coagulación de la
sangre.
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Hemoglobina Es una cadena peptídica constituida por 153 aminoácidos. Su poder colorante es
inestable, puesto que éste se pierde durante los tratamientos térmicos a causa de la
oxidación, viéndose estable únicamente con el uso del ácido ascórbico, óxido de
carbono y nitritos.
Composición de la sangre En la Tabla 1.3 se muestra valores aproximados de la proporción de los distintos
elementos de la sangre, estos valores varían ligeramente según la especie animal.
El contenido de sales minerales es relativamente constante para las diferentes
fracciones, siendo importante ya que asegura la permanencia de las propiedades
físico – químicas de la sangre. El contenido de lípidos es muy variable, según el
período de día y el contenido de glúcidos relativamente constante ya que
intervienen sistemas de regulación.
En lo referente al valor nutricional, el contenido de aminoácidos muestra que los
aminoácidos indispensables se encuentran muy mal equilibrados en las distintas
fracciones, presentando principalmente una deficiencia de isoleucina y metionina.
Sin embargo, al no constituir la sangre el único componente proteico, el contenido
de aminoácidos no se considera un problema. Así mismo, cabe recalcar su alto
contenido en hierro hémico que es de fácil absorción por los seres humanos.
Efectos de los tratamientos térmicos sobre las proteínas de la sangre Las bajas temperaturas desestabilizan ciertas globulinas, siendo los procesos de
congelación – descongelación los causantes de la aceleración de la sinéresis de
geles térmicos y enzimáticos. En cambio, temperaturas entre 50 – 60°C, en
presencia de calcio, forman un gel translúcido frágil y temperaturas superiores
hacen éste gel opaco, firme y termoplástico, propiedad que es utilizada en la
elaboración de embutidos.
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Tabla 1.3 Composición de las diferentes fracciones de la sangre (g/100 g)
Constituyentes Sangre entera Suero = 66% de la
sangre entera Plasma = 60% de la
sangre entera Glóbulos = 34% de la
sangre entera
Constituyentes no proteicos: 83 (11.5) 92.4 92.1 64.9
Agua
80.8 91.2 90.8 60.8
Sales minerales
0.9 (4.7) 0.8 0.8 1.1
Lípidos
0.2 (1) 0.1 0.1 0.4
Otras sustancias
1.1 (5.7) 0.4 0.4 2.6
Constituyentes proteicos:
17 (88) 100% 7.5 100% 7.9 100% 35.1 100%
Globulinas
2.2 13% 3.3 44% 3.3 42%
Fibrinógeno
0.3 1.7% 0.4 5.1%
Albúminas
2.8 16.5% 4.2 56% 4.2 53%
Estroma
1.7 10% 5.1 14.5%
Hemoglobina
10.0 59% 30.0 85.5%
(Las cifras entre paréntesis representan porciones ponderales en relación a la materia prima seca) Fuente: (CHEFTEL, 1989: 223)
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1.2.3 Grasas El contenido de grasa es muy variable y depende de la especie animal, edad, raza,
sexo, sistema de alimentación, actividad física, etc. oscila entre un 5 – 30%,
incluyendo colesterol y vitaminas liposolubles (Larrañaga et al., 1999, 297). Las
grasas se dividen en dos grupos de acuerdo a su localización: grasas de depósito y
grasas intercaladas entre las fibras musculares, la primera es resistente al corte y
rica en ácidos grasos saturados, es la más utilizada en la elaboración de embutidos,
ya que es menos propensa a la oxidación, tal es el caso del tocino; la segunda es
una grasa blanda, como la del riñón, vísceras y corazón, es la menos usada debido
a su alto contenido de ácidos grasos insaturados que la alteran con cierta facilidad.
La conservación de la grasa debe ser bajo ciertas condiciones de temperatura,
humedad y circulación del aire, con el fin de evitar su acidificación, enranciamiento y
cambio de sabor. Las grasas de depósito se pueden conservar durante unos 20
días en cámaras de refrigeración con temperaturas de 0 a 2°C, si se requiere una
conservación por largo tiempo se debe recurrir a la congelación.
1.2.4 Hidratos de carbono La carne nos es rica en hidratos de carbono ya que su valor no supera del 1 al 1.5%
de su peso. El glucógeno es el carbohidrato más importante de la carne, cuyo
contenido es mayor en los músculos del movimiento, varía según la especie y edad
del animal y juega un papel importante en la maduración de la carne puesto que
provoca la caída del pH, conjuntamente con otros compuestos procedentes de la
descomposición del ATP.
1.2.5 Sales minerales Contiene aproximadamente hasta el 1% de su peso en sales minerales, entre las
cuales están los fosfatos de potasio, de calcio y magnesio, las sales de hierro, sodio
y algo de cloruro sódico (Larrañaga et al., 1999, 297). Las sales influyen en los
procesos de maduración y transformación para la elaboración de productos
cárnicos.
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1.2.6 Vitaminas Las vitaminas presentes en la carne en abundancia son la niacina y la vitamina B12;
las vitaminas B1 y B2 se encuentran en cantidades moderadas, a las cuales le
siguen la vitaminas C y E; y trazas de vitaminas A y D. Su contenido depende de la
especie, edad, grado de cebamiento y tipo de alimentación del animal (CAMBERO
et al., 1998: 178).
1.3 Características físicas
1.3.1 pH El pH es un factor importante que interviene en la calidad de la carne, el mismo que
varia según el manejo previo de los animales a la matanza y del manejo
postmortem. El pH de los animales vivos es neutro, tendiendo a la alcalinidad, con
un valor de 7.3 – 7.5, poco después del sacrificio baja a 7, y luego se presenta la
rigidez cadavérica, donde el pH llega a un mínimo de 5.3 y 5.5. Posteriormente, le
pH asciende lentamente hasta 6.3, entrando a la fase de maduración.
Los animales cansados debido al maltrato por malas condiciones de transporte y
largos viajes llegan al sacrificio sin la disposición de glucógeno, ya que éste se ha
transformado en ácido láctico a causa del gran esfuerzo físico desplegado, por lo
que no se produce el fenómeno de glucogénesis, el pH estable. La carne obtenida
en estas condiciones tiene un alto poder de retención de agua y se caracteriza por
ser oscura, firme y seca (DFD – OFS). El problema de estas carnes es que se
descomponen con facilidad por la actividad microbiana.
Los animales aterrorizados que se excitan violentamente como las razas de ganado
Brahaman, Brown Swiss, etc., liberan adrenalina, la misma que pasa al torrente
sanguíneo, produciéndose un descenso del pH en forma brusca de 4.5 a 5. Esta
carne se caracteriza por su poca capacidad de retención de agua, ya que es pálida,
suave y exudativa (PSE).
La prevención de estos estados dependen de unas buenas condiciones de
transporte, estabilización y sacrificio de los animales, por lo tanto, los animales
sometidos a descanso previo al sacrificio, en ambientes tranquilos, sin ruido y con
un mantenimiento posterior las canales por 24 horas a 2ºC, que provoca el
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descenso del pH a valores de 5.5 a 6, da como consecuencia, una carne suave y de
una coloración rojo cereza.
La importancia del pH radica en que tiene efectos importantes sobre el color y
capacidad de retención de agua, aunque sólo un efecto ligero sobre el sabor y
terneza de la carne.
1.3.2 Peso específico El peso específico de la carne se ve modificado por diversos tratamientos que se le
da a la misma como refrigeración, congelación y cocción, ya que se modifican
varias propiedades como la jugosidad, composición, consistencia, etc., alterando
considerablemente su peso específico.
1.3.3 Calor específico Es importante conocer el calor específico de la carne para determinar el calor
producido por el producto una vez depositado en las cámaras de refrigeración, con
el fin de calcular la carga total de calor que requieren las cámaras, basándose
también en otros factores. Esta refrigeración tiene la finalidad de eliminar el calor
natural de la carne y frenar de esta manera los procesos de descomposición. En la
Tabla 1.4 se señala los valores de ciertas propiedades físicas de la carne.
Tabla 1.4 Propiedades físicas de la carne de res
Cantidad Valor
Densidad promedio 1070 kg/m3
Calor específico
Arriba de la congelación 3.14 kJ/kg .°C
Debajo de la congelación 1.70 kJ/kg .°C
Punto de congelación - 2.7°C
Calor latente de fusión 249 kJ/kg
Conductividad térmica 0.41 W/m .°C (a 6°C)
Fuente: (YUNUS, 2004: 242)
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1.3.4 Conductividad térmica La conductividad térmica se establece de acuerdo a la clase de tejido, por ejemplo,
si es muy graso entorpece el proceso de refrigeración de la carne.
1.4 Características organolépticas
1.4.1 Color
El color de la carne varía de un rosáceo a un rojo intenso, su coloración se debe
principalmente a dos pigmentos: la mioglobina y la hemoglobina, así como también,
a pequeñas cantidades de citocromos y enzimas como la catalasa y oxidasa. La
mioglobina se mantiene estable por un tiempo aproximado de 72 horas, después
del cual se forma la metamioglobina de color pardo. Entre los principales factores
que alteran el color de la carne están: la especie, raza, edad y alimentación del
animal; por ejemplo la carne de reses jóvenes es de color rojo claro, mientras que la
de las adultas es más oscura.
El color natural de la carne se pierde por causa del calor en cualquiera de sus
formas como desecación, maduración, cocción y esterilización, adquiriendo
tonalidades diversas, pero siempre más claras; mientras que temperaturas
próximas a la congelación mantiene en color más estable, debido a la disminución
de la actividad enzimática.
1.4.2 Olor El olor de la carne fluctúa entre el propio del ácido láctico y un aroma dulzón, que
puede ser considerado como función de cuatro elementos como las fracciones
volátiles y no volátiles tanto de las carnes crudas, como cocidas. El olor de la carne
fresca depende principalmente de la alimentación recibida, la raza, sexo y en el
caso de los machos, depende de la actividad sexual reciente, que origina carnes
con olor iricnido que son repugnantes y despreciadas por el consumidor. Así mismo
la edad constituye otro factor determinante del olor, carnes de animales viejos
tienen un olor más intenso.
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1.4.3 Sabor El sabor es específico para cada carne, puesto que depende del sexo, grado de
cebamiento y edad del animal. La carne cruda presenta un sabor ligeramente salino
parecido al de la sangre, es después del tratamiento térmico cuando desarrolla su
sabor característico. Entre los precursores del sabor de la carne están
principalmente los compuestos no volátiles como “péptidos, aminoácidos, algunos
ácidos orgánicos, azucares, metabolitos de nucleótidos, tiamina y lípidos”
(CAMBERO et al., 1998: 213) y compuestos volátiles.
1.4.4 Consistencia
La consistencia es básicamente la textura o terneza y dureza de la carne, y puede
definirse como “la capacidad de la carne para dejarse cortar y masticar” (SATRICH
VACCA, 2006: 9…), depende principalmente de la estructura proteica de los
músculos del animal, los mismos que se ven influenciados por las especie del
animal, sistema de alimentación, sexo y edad, por ejemplo la carne de animales
jóvenes es más tierna y jugosa que la de las reses adultas, puesto que han tenido
menor actividad muscular.
El manejo postmortem de la canal también influye en la consistencia de la carne,
factores como: el tiempo y temperatura de almacenamiento, maduración,
refrigeración, congelación y cocción. La carne en el pre-rigor mortis es suave y en la
etapa de rigor mortis es dura, por lo tanto se tiene que esperar un tiempo de
maduración para su consumo ya que aumenta su terneza.
1.5 Características microbiológicas En el caso de las carnes crudas la microflora proviene principalmente de las
condiciones de los mataderos, salas de despiece, superficies de contacto,
instrumental, manipuladores, etc. Entre los factores que afectan el crecimiento de
microbiano de la carne están los factores intrínsecos como humedad, pH, potencial
de óxido – reducción y valor nutritivo de la carne, y factores extrínsecos como
temperatura, humedad relativa y presencia o ausencia de oxígeno, siendo estos
últimos los más importantes y determinantes.
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La contaminación de la carne fresca se sitúa alrededor de 103 a 104 gérmenes/cm2
(Bourgeois et al., 1994, 252). Entre los gérmenes aislados están levaduras, bacilos,
micrococos, corinebacterias, Acinetobacter, Enterobacteriaceae, Escherichia coli,
Salmonella, (Internacional Commission on Microbiological Specifications for Foods,
1998: 11), Staph. aureus, Clostridium perfringens del cual se han señalado
recuentos del 47 – 81% en carnes picadas y Listeria monocytogenes (Internacional
Commission on Microbiological Specifications for Foods, 1998: 38). En la Tabla 1.5
se refleja la composición porcentual de la microflora de las canales de vacuno.
Tabla 1.5 Composición porcentual aproximada de la flora microbiana en canales frescas y
de almacén distribuidor
Microorganismos Después
del
sacrificio
Después de
refrigeración
Antes de
cargarlas
Canales
en el
almacén
Lomos Filetes
Pseudomonas
fluorescens
- - 2 5 - 9
P. fragilis 29 20 23 54 62 65
P. geniculata 9 1 22 31 12 17
P. rugosa 2 8 4 - - -
Acinetobacter
Moraxella
- - 2 9 27 10
Micrococcus 45 65 38 - - -
Bacillus 12 13 3 - - -
Otros 2 2 6 - - -
Fuente: (LARRAÑAGA et al., 1999: 323)
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1.6 Conclusiones Este capítulo nos proporciona conceptos que son de valor para identificar la
composición química, física, organoléptica y microbiológica de la materia prima
cárnica con la que se trabaja en el proceso de descongelación; siendo de prioridad
el contenido proteínico tanto del músculo como del plasma, así como también, las
propiedades de las diferentes clases de proteínas que los constituyen, que son
referentes para establecer cuáles son las posibles proteínas que se pierden durante
el método de descongelación por inmersión en agua.
Sin embargo, existen factores como el alto contenido proteínico del líquido exudado
que amerita plantearnos un método de descongelación en donde se aprovechen
dichas características para reintegrarlas a la materia prima proveniente,
manteniendo así sus características iniciales.
18
González Apolo
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CAPÍTULO II
MÉTODOS DE CONGELACIÓN EN LA INDUSTRIA CÁRNICA Introducción El análisis del presente capítulo se centra en las etapas del proceso de congelación
y en los métodos de congelación empleados en la industria cárnica como son
congelación por aire, por contacto directo y en bloques, ya que es importante
conocer todos los aspectos concernientes a dicho tema, debido a que el método de
congelación empleado influye notablemente en las mermas de peso al momento de
la descongelación de la carne. Además se analiza las características
microbiológicas de la carne congelada y la influencia que tiene este proceso en los
microorganismos y su actividad.
Al mismo tiempo, se abarcan propuestas sobre el adecuado almacenaje de la carne
post-congelación, su promedio de duración y las modificaciones producidas en la
calidad de la carne, las mismas que repercutirán en las pérdidas de peso en esta
etapa.
La profundización de estudios sobre el comportamiento de este proceso se
convertirán en indicadores decisivos para tomar las medidas y precauciones
pertinentes al momento de la descongelación, a pesar de que generalmente el
proceso de congelación no se encuentra bajo control de las industrias que
adquieren materia prima cárnica congelada.
19
González Apolo
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2.1 Congelación La congelación constituye un método de conservación por periodos prolongados.
Se caracteriza por la disminución de la temperatura por debajo de los 0°C, llegando
normalmente a una temperatura entre -18 y -20°C, cuando la carne se va a
transferir a un congelador de almacenamiento la temperatura interna debe bajarse
hasta unos -4°C y hasta -18°C para aquellos que se van a embarcar de inmediato.
La congelación se fundamenta en la transformación de la mayoría del agua
contenida en las células y espacios intercelulares en cristales de hielo, el tamaño de
éstos depende de la técnica de congelación empleada, siendo el tamaño y número
de cristales, factores decisivos en la reabsorción de los jugos propios de la carne al
momento de la descongelación.
2.2 Proceso de congelación
Durante el proceso de congelación y almacenamiento en congelación deben
controlarse los siguientes puntos:
1. Carga microbiana y temperatura inicial de la carne a congelarse.
2. Grosor de la carne y poder aislante del material de envase.
3. Velocidad de enfriamiento, que viene de la mano con el método de
descongelación empleado.
4. Temperatura y velocidad del aire de congelación.
5. Temperatura interna de la carne en el momento de llevarla al almacén de
congelación y temperatura de dicha cámara de almacenamiento.
2.2.1 Aspectos térmicos
Debido a que parte del agua en la carne se encuentra ligada a la parte proteica,
solamente del 88 al 92% de agua puede transformarse en hielo. En la Fig. 2.1 se
muestra la evolución típica de la temperatura observada en un punto de una
muestra durante la congelación.
20
González Apolo
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Fig. 2.1 Evolución típica de la temperatura observada en un punto de una muestra durante
la congelación
Fuente: (GIRARD, 1991: 8)
A-B Enfriamiento desde la temperatura inicial Ti a la temperatura de iniciación de
la congelación Tc, es decir, a la temperatura de equilibrio entre el medio y el
primer cristal de hielo.
B-C El medio es enfriado a una temperatura inferior Tc. El espacio de
subenfriamiento es mayor cuando más rápidamente se extrae el calor.
C-D La temperatura sube rápidamente a un valor próximo a Tc.
D-E-F La temperatura disminuye lentamente en primera instancia, ya que la
contribución del frío es utilizada principalmente para la cristalización. La
mayoría de hielo se forma en la fase DE y luego la temperatura disminuye
más rápidamente hasta alcanzar la temperatura final Tf.
Los primeros cristales de hielo aparecen a -1°C; a -7°C ya está cristalizada un 80%
del agua libre y a -18°C un 99% (GIRARD, 1997: 7…). En la Fig. 2.2 se muestra la
relación entre el contenido de hielo y la temperatura.
21
González Apolo
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Fig. 2.2 Porcentaje de agua transformado en hielo en función de la temperatura
Fuente: (GIRARD, 1991: 10)
La figura nos muestra que a mayor temperatura de congelación mayor es el
porcentaje de agua transformado en hielo.
La congelación comprende tres etapas bien definidas: el enfriamiento hasta el punto
de congelación que es la eliminación del calor sensible, la congelación que consiste
en la eliminación del calor latente y el enfriamiento adicional hasta una temperatura
deseada por debajo de la congelación que consiste en la eliminación del calor
sensible del alimento congelado. (YUNUS, 2004: 242) En la Fig. 2.3 se muestra la
curva de congelación típica de un producto alimenticio.
Fig. 2.3 Curva de congelación típica de un producto alimenticio
Fuente: (YUNUS, 2004: 242)
22
González Apolo
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2.2.2 Cristalización del agua
En la cristalización del agua intervienen dos fenómenos: la formación de núcleos
minúsculos cristalinos los mismos que aumentan con el espacio de subenfriamiento,
y el crecimiento de los cristales en la zona de mayor sub-refrigeración.
Menegalli y Calvelo han establecido una relación entre la velocidad de crecimiento
de las dentritas o aguja de hielo y la intensidad de la sub-refrigeración que varía de
1°C a 4°C en la carne de vacuno: 15.2410566.1 Tv Δ⋅= −
2.2.3 Velocidad y tiempos de congelación
La velocidad de congelación es el tiempo necesario para que la temperatura
disminuya desde T1 (-1°C) hasta T2 (-7°C) en centro del producto, punto en donde la
velocidad de congelación es más lenta, éstas temperaturas corresponden a la
cristalización de la mayor parte de agua y a la intensidad máxima de las reacciones
de desnaturalización. La mayor concentración de sólidos disueltos (sal, minerales,
proteínas en soluciones acuosas) disminuye el punto de congelación y el producto
tardará más tiempo en congelarse. En la tabla 2.1 se señala los tiempos promedios
de congelación en diferentes procedimientos.
Tabla 2.1 Tomado de: Duración de la congelación por diferentes métodos
Duración de congelación
En cámara,
a -15°C
En cámara,
entre -18 y -22 °C
En túnel, entre -
25 y -30 °C
En túnel, entre
-33 y -40 °C
Bovinos en canal 4 días 3 días 20 horas -
Bovinos en cajas
de 25 kg
- - 30 horas 24 horas
Fuente: (JAZPER Y PLACZEK, 1998: 43)
2.3 Métodos de congelación en la industria cárnica 2.3.1 Congelación por aire
Existen dos sistemas de congelación por aire, la congelación “aguda” por aire sin
movimiento y la congelación por aire forzado.
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González Apolo
ii
2.3.1.1 Congelación aguda
La congelación aguda es el método más antiguo y menos costoso, pero el más
lento de todos; consiste en la colocación de la carne o canales en una cámara fría
asilada con una temperatura que oscila entre -23°C a -29°C, existiendo un suave
movimiento de aire debido a la colocación de ventiladores y a la convección natural.
La carne permanece en la cámara de congelación hasta que se congela, el tiempo
requerido para tal efecto depende del tamaño del bloque a congelar o de la canal, si
esta empaquetada o no, de la temperatura inicial del alimento al ingresar a la
cámara y de la temperatura de la cámara de congelación. Este método es el usado
para la congelación de bloques de carne en nuestro país.
2.3.1.2 Congelación por aire forzado
La congelación por aire forzado consiste en el aumento de la rapidez de
congelación bajando la temperatura y aumentando la circulación del aire,
manejándose temperaturas entre -29 °C y -45 °C y con velocidades de aire forzado
de 2 – 3 m/s, con lo cual “la temperatura de las canales alcanza -10 °C en unas 18
a 20 horas y las carnes en caja en unas 24 horas” (PARRA, 2004, 28…). En la Fig.
2.4 se muestra un esquema de descongelación por aire. Existen varios diseños de
congeladores de este tipo como cámaras de congelación en donde la carne es
congelada por lotes y túneles con cintas transportadoras en donde frecuentemente
se emplea el principio de flujo de aire a contracorriente, a fin de que el aire más frío
haga contacto con el producto ya congelado que esta a punto de salir del túnel, con
la ventaja de que se de una congelación progresiva y así eliminar el peligro de
aumento de temperatura del producto y su descongelación parcial a lo largo del
proceso. La ventaja de la congelación rápida es el aumento de la suavidad y
reducción del daño a los tejidos y del goteo por descongelación.
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González Apolo
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Fig. 2.4 Esquema de la congelación por aire
Fuente: (SINGH Y HELDMAN, 1998: 325)
Cuando la congelación se realiza en cámaras se requiere un almacenaje posterior
de la carne a temperaturas entre -17 °C y -20 °C, con una densidad de
almacenamiento de 500 kg/m3 de carne neta y de 300 kg/m3 para canales, en estas
condiciones la carne alcanza una temperatura interna de -18 °C.
2.3.2 Congelación por contacto indirecto
Este método de congelación se utiliza para pequeños trozos de carne o filetes y
consiste en colocar la carne sobre placas o bandas transportadoras que son
enfriadas mediante un refrigerante circulante como el nitrógeno líquido, de manera
que ésta se encuentra en contacto directo con la pared fría pero en contacto
indirecto con el refrigerante. La efectividad de este método depende del grado de
contacto entre las placas y la carne. En la Fig. 2.5 se muestra una forma
esquemática de este sistema de congelación.
Fig. 2.5 Esquema de la congelación por contacto indirecto
Fuente: (SINGH Y HELDMAN, 1998: 327)
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González Apolo
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2.3.3 Congelación de carne deshuesada en bloque
Generalmente se congela en bloques carne deshuesada de vacunos de menor
calidad o piezas de carne que no tienen un alto valor comercial por si solas. El
proceso para la congelación de la carne en bloques consiste en un desarmado de la
canal, despiece y eliminación de huesos que constituye del 20 al 25% del peso de
la canal, distribución de la carne en diferentes clases comerciales, rellenado de los
moldes metálicos, congelación y envasado en cajas de cartón o sacos. En países
que cuentan con alta tecnología los bloques de carne se congelan en túneles con
corriente de aire o por enfriamiento por contacto una vez introducida en sus
respectivos recipientes como madera, metal o cajas de cartón; en donde el tiempo
promedio de congelación de bloques de 25 kg a una temperatura de -26°C es de
unas 18 horas, tiempo en el cual la carne pasa de 4°C a -13°C. Sin embargo, en
países subdesarrollados este tipo de congelación se lleva a cabo por métodos
lentos empleando entre 3 a 4 días para su congelación.
La congelación de carne deshuesada en bloques se realizó por primera vez en
Argentina bajo el nombre de “Boneless Beef”. Las ventajas de este procedimiento
son el fácil manejo de los bloques y un mejor aprovechamiento de los espacios de
congelación y transporte, con un ahorro de espacio del 50%; además con la
disminución de la superficie se reduce ostensiblemente la pérdida de peso durante
congelación y el almacenaje, lo que trae consigo que la calidad de la carne sea
mejor al haber menor desecación.
2.4 Microbiología de la carne congelada La carga microbiana de la carne congelada esta asociada a dos procesos, el de
preparación y el de congelación. El método de congelación empleado influye
significativamente, ya que la velocidad de congelación está relacionada con la
muerte microbiana, por ejemplo, “la congelación lenta favorece la destrucción de los
microorganismos, ya que la causa de las reacciones de desnaturalización de las
proteínas es el aumento de la fuerza iónica de la fase líquida que se da a
temperaturas entre los -2 y -7°C” (GIRARD, 1991: 13), además influye el grosor de
los pedazos de carne, el poder aislante del material de envasado y el manejo
durante la manipulación y almacenamiento.
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González Apolo
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La carga microbiana inicial también juega un papel importante en el desarrollo
microbiano, esto se debe a que durante el almacenamiento en congelación una
carne con alta carga bacteriana favorece su deterioro, no tanto por los
microorganismos presentes que se encuentran inhibidos en esta etapa, sino más
bien por los sistemas enzimáticos como las lipasas y lipooxidadas que producen
reacciones adversas a estas temperatura y provocan considerables disminuciones
de la calidad durante el almacenamiento en congelación. A pesar de que las
alteraciones microbianas más importantes se producen al momento de la
descongelación.
2.4.1 Efectos de la congelación en los microorganismos
La congelación al constituir un método de conservación de la carne, logra la
disminución del crecimiento microbiano, esto se debe a las bajas temperaturas que
se maneja durante el proceso y a la limitada fracción de agua libre que puede ser
utilizable por los microorganismos; provocando la inhibición de éstos o su
destrucción por deformación celular o alteración de su equilibrio biológico. Los
microorganismos supervivientes mueren paulatinamente a medida que avanza el
almacenamiento en congelación según una función exponencial, un
almacenamiento a temperaturas superiores de los -20°C aumenta la tasa de
supervivencia.
Los microorganismos se clasifican en tres grupos según su sensibilidad a la
destrucción por congelación, el primer grupo que es el más sensible lo constituyen
las bacterias Gram negativas como las Enterobacteriaceae y Pseudomonas que
son más sensibles que las Gram positivas, el segundo grupo esta formado por la
bacterias Gram positivas como el Staphylococcus aureus y el tercer grupo lo
constituyen las esporas de Clostridium perfringens y de Bacillus, además de las
formas vegetativas de Micrococcus, Staphylococcus y Streptococcus que son los
microorganismos mas resistentes (Girard J. P., 1991: 13…). “Si la congelación se
realizó de manera adecuada se produce una inactivación de los géneros
Toxoplasma, Sarcocystis, Trichinella y Taenia” (Internacional Commission on
Microbiological Specifications for Foods, 1998: 36). Aunque durante la congelación
y el almacenamiento en congelación hay una disminución significativa de los
microorganismos y una muerte en el transcurso del tiempo, existen
microorganismos alterantes y patógenos que pueden sobrevivir como la Salmonella
y E. coli O157:H7.
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González Apolo
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2.4.2 Alteración microbiana
La carne debidamente congelada no es alterada por los microorganismos, aunque
“temperaturas entre los -5 y -10 °C favorecen el desarrollo de diferentes especies
de mohos como el Cladosporium cladosporioides que produce manchas negras en
la carne” (Larrañaga et al., 1999, 32), el “Clad. Herbarum y Penicillium hirsutum
que tienen temperaturas mínimas de crecimiento entre -5 y -6°C” (Internacional
Commission on Microbiological Specifications for Foods, 1998: 36…).
En cuanto a los microorganismos patógenos son los mismos que se encuentran en
la carne fresca y pueden sobrevivir al proceso de congelación, entre estos
microorganismos se encuentran: Salmonella, E. coli O157:H7, Listeria
monocytogenes, esporas de Clostridium perfringens y ciertas formas vegetativas de
C. jejuni. (Internacional Commission on Microbiological Specifications for Foods,
1998, 36). En la Tabla 2.2 se señalan los microorganismos capaces de
desarrollarse a temperaturas inferiores a los 0°C.
Tabla 2.2 Microorganismos que crecen a temperaturas inferiores a 0°C
Microorganismos Temperatura a que todavía se
produce crecimiento, en °C
Pseudomonas fluorescens
Proteus vulgaris
Bacillus subtilis
Lactobacilos
Penicilios
Cladosporium
Sporotrichum
Botrytis
Sporotrichum carnis
-1
-1
-1
-4
-4
-6
-6
-6
-10
Fuente: (JAZPER Y PLACZEK, 1998: 25)
2.5 Almacenaje en congelación El almacenaje es el tratamiento posterior a la carne congelada y éste se realiza en
cámaras especiales de depósito en ambiente congelado, durante todo este tiempo
hay que dar a la carne un tratamiento cuidadoso puesto que si bien se encuentra
congelada sigue siendo un alimento delicado. Para un almacenaje prolongado se
28
González Apolo
ii
utiliza solamente carne en perfecto estado y con un manejo higiénico adecuado, de
lo contrario su conservación se verá disminuida, siendo preferible el consumo
inmediato.
2.5.1 Cámaras de almacenaje y distribución
Los locales destinados al almacenaje deben estar en buenas condiciones, las
mismas que garanticen la óptima conservación del valor de las carnes depositadas,
por lo tanto los locales deben constar de una iluminación adecuada, de
instrumentos exactos de medición y registro de temperatura y humedad relativa.
Para la distribución de las carnes en la cámara de almacenaje se debe considerar
aspectos como altura de pilas, densidad de estiba y tipo de carne. El cuanto al
apilado, se recomienda que las pilas se coloquen sobre pallets de 10 cm., de altura
y que la distancia entre la pila y las paredes de la cámara sea de unos 15 cm. y de
20 a 40 cm. entre la altura de pilas y el sistema de refrigeración, además se debe
dejar pasillos entre pilas; generalmente, la parte dedicada a los pasillos es del 10 al
15% de la superficie de la cámara. En la Tabla 2.3 se indica de forma más detallada
las separaciones recomendadas. El correcto apilado se realiza con el fin de que
gracias a las separaciones mencionadas, se logre una buena circulación del aire
dentro de la cámara que permita eliminar perfectamente el calor irradiado y
mantener uniforme la temperatura y la composición de la atmósfera.
Tabla 2.3 Separación de las pilas de carne en los frigoríficos planos
Distancia entre la mercancía almacenada y el suelo 15 cm
Distancia entre la mercancía almacenada y las paredes 60 cm
Distancia entre la mercancía almacenada y el techo: < 5 m 45 cm
≥ 6 m 75 cm
Distancia entre la mercancía almacenada y el sistema
refrigerante del techo o reborde inferior del refrigerador de aire
20 cm
Fuente: (JAZPER Y PLACZEK, 1998: 82)
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González Apolo
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La densidad de estiba depende del tipo de carne a almacenar y de la presentación
de ésta ya sea en cuartos traseros, delanteros, bloques de carne deshuesada
colocada en bandejas, carne congelada en cartones, además depende de la altura
del local, la resistencia del suelo y de la formación de la pilas. En caso de nuestro
estudio que es la carne deshuesada congelada en bloques la densidad de estiba es
de 3.6 t/m2 a 4t/m2, es decir, de 40 a 50% más, en relación con los cuartos
traseros y delanteros de vacuno cuya cantidad media de estiba es de 2 t/m2,
dándose así un mejor aprovechamiento del espacio en la cámara. En la Tabla 2.4
se muestra la densidad de estiba para diferentes tipos de carne y presentación.
Tabla 2.4 Densidad de apilado en las diversas modalidades de esta operación
Mercancía apilada Tipo de apilado Densidad de
apilado en t/m3
Bruto en m3/t
Canales de cerdo Bastidor de carne 0.400 2.50
Bandejas de carne 0.345 2.90
Canales de bovino Bastidor de carne 0.370 2.71
Bandejas de carne 0.280 3.57
Fuente: (JAZPER Y PLACZEK, 1998: 80)
2.5.2 Temperatura, circulación y humedad del aire
La temperatura en el peor de los casos no debe sobrepasar de -18°C, aunque
actualmente las cámaras de almacenaje funcionan con temperaturas de -28 ó -
30°C, ya que entre más baja sea la temperatura de almacenamiento mayor será la
vida de almacén de las carnes, como se muestra en la Tabla 2.5 El sistema de
refrigeración debe emplear aire en reposo o de lenta circulación, el necesario para
lograr una misma temperatura en la toda la cámara, además se emplea con el
objeto de disminuir las pérdidas de peso por el almacenaje y la descomposición de
las grasas. La humedad relativa recomendada debe ser de un 90% o más.
30
González Apolo
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Tabla 2.5 Tomado de: Vida de almacenamiento de productos congelados de carne a
diferentes temperaturas de almacenamiento
Vida en almacenamiento, meses
Temperatura
Producto -12 °C -18 °C -23 °C
Carne de res 4 – 12 6 – 18 12 – 24
Carne de res en rebanadas 3 – 4 4 – 6 8
Ternera 3 – 4 4 – 14 12 – 18
Cerdo 2 – 6 4 – 12 8 – 15
Fuente: (YUNUS, 2004: 244)
2.5.3 Duración del almacenaje
El tiempo de almacenaje depende de la relación existente entre Tolerancia –
Tiempo – Temperatura (TTT) que se representa en gráficas, también depende en
un gran porcentaje del factor PPP, es decir, Product (Producto): raza, sexo, edad,
sistema de alimentación, tipo de músculo; Process (Proceso): manejo previo a la
congelación, método de congelación empleado y Packaging (Embalaje).
El periodo del almacenaje no debe durar tiempo innecesario, ya que a mayor tiempo
mayores son las pérdidas de peso por deshidratación y el riesgo de posibles
alteraciones. Una duración de almacenaje promedio está por los 6 a 8 meses,
aunque se ha determinado que la carne de vacuno puede conservarse durante 1
año sin que se presenten signos apreciables de disminución de su calidad. Por
ejemplo, la carne de vacuno sometida a congelación rápida puede almacenarse -
18°C hasta 12 meses, y a 30°C de 22 a 24 meses sin modificaciones esenciales de
la calidad.
Los valores promedio de tiempos de almacenamiento para carnes congeladas se
muestran en la Tabla 2.6 estos datos son válidos para temperaturas de depósito
de -18°C, velocidad del aire de 0.1m/s y del 95 – 98% de humedad relativa
ambiental.
31
González Apolo
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Tabla 2.6 Tomado de: Plazos de depósitos admisibles para canales congeladas
Producto depositado Duración del depósito
(meses)
Cuartos y medias canales de bovino de 1a 9 – 12
Cuartos y medias canales de bovino de 2a 7 – 8
Cuartos y medias canales de bovino de 1ª, cong. caliente 12
Medias canales porcinas 1ª, 2ª, 3ª 6 – 9
Medias canales porcinas 1ª, 2ª, 3ª, cong. calientes 9 - 12
Fuente: (JAZPER Y PLACZEK, 1998: 84)
2.5.4 Modificaciones de la carne durante el almacenamiento
Durante el almacenamiento la carne congelada puede sufrir algunas modificaciones
físicas, bioquímicas y microbianas, siendo éstas decisivas en la determinación de la
vida útil de los productos.
La mayoría de modificaciones tienen lugar durante el período de conservación a -
18°C ó -20°C. En cuanto a los cambios superficiales que sufre la carne durante la
congelación se señalan la desecación de la superficie y la aparición de cierta
coloración mucho más oscura cuanto más prolongada es la congelación, esta
coloración se conoce como quemadura del frío, que se manifiesta con la aparición
de manchas pardas. El deterioro de color se debe por la oxidación de la mioglobina
en metamioglobina, siendo en -15°C de 4 a 6 veces más rápida que a -18°C, la
mioglobina de los animales adultos resiste mucho mejor la congelación que los
animales jóvenes. La lipólisis y la oxidación de los ácidos grasos confieren a la
grasa colores grises y amarillos respectivamente. “Esta última acción se ve
favorecida con el troceado de la carne ya que los pigmentos hemínicos de la carne
que son los catalizadores de la oxidación se ponen en contacto con la grasa”
(GIRARD, 1991: 26…).
En cuanto al aroma, puede darse una pérdida tras largo períodos de
almacenamiento post congelación y a través de la lipólisis y la oxidación de los
ácidos grasos libres, se presenta con mayor intensidad en la carne de vacuno que
en la de cerdo, aunque también puede adquirir olores extraños como a fruta y
amoníaco. De igual forma se presenta una deficiencia del sabor debido a la
disminución del ácido inosínico. Las pérdidas nutricionales no son substanciales en
32
González Apolo
ii
lo referente a lípidos, proteínas y minerales, en cuanto a las vitaminas del grupo B
se dan pérdidas del 10 al 20%.
Una alteración importante es el enranciamiento de las grasas que se presenta más
rápidamente en la carne de cerdo que en la de vacuno; este factor además de
afectar la calidad del producto afecta también su valor nutricional, ya que las grasas
rancias tienden a tener valores nutritivos más bajos que las grasas frescas.
Asimismo se puede presentar una maduración mefítica y el ennegrecimiento de los
huesos.
2.6 Mermas por congelación y almacenaje Las pérdidas de peso durante el almacenamiento de la carne la carne congelada se
debe a la evaporación del hielo ubicado en el contorno del producto, provocando de
esta manera una deshidratación superficial e irreversible que además de afectar la
calidad de la carne acarrea pérdidas económicas. La disminución de estas pérdidas
se logra con el manejo de condiciones apropiadas de la cámara de almacenamiento
como son velocidad mínima de aire o nula, alta humedad relativa y baja
temperatura, ya que la presión parcial del vapor de agua en la superficie de la carne
aumenta con la temperatura; asimismo el recubrimiento de la carne con empaques
como son fundas de polietileno, sacos de yute o de tela y cajas de cartón o plástico,
favorecen enormemente la disminución de la deshidratación, que dependiendo del
empaque utilizado es de 4 a 20 veces, siendo el polietileno el más eficaz.
Las fluctuaciones de temperatura en la cámara de almacenamiento también son
agravantes de este problema, siendo responsables del depósito de escarcha en los
empaques. Cuando la temperatura disminuye, el hielo se sublima en la superficie de
la carne y el vapor se sitúa, en forma de escarcha en la pared interna más fría del
empaque; al producirse un aumento posterior en la temperatura de la cámara, se
origina un fenómeno opuesto y la escarcha se sitúa sobre la carne. Como
consecuencia se pueden presentar importantes pérdidas si se repiten estas
fluctuaciones de temperatura, ya que esta agua no es reabsorbida totalmente y se
produce un aumento de la masa de escarcha acumulada.
Según experimentos realizados por Malton y Cutting en cortes de vacuno se han
observado diferentes pérdidas en relación a la temperatura, siendo éstas de 0.15%,
0.3% y 0.7% por mes con temperaturas de -30°C, -20°C y -10°C respectivamente.
33
González Apolo
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Sin embargo, no solo la temperatura interviene en estas pérdidas, sino también la
presentación de la carne, “las pérdidas son de 0.39% y 0.56% por mes para carne
troceada en pequeñas porciones y carne envasada en cajas de cartón
respectivamente, con una temperatura de almacenamiento de -18°C ± 3°C en
ambos casos” (GIRARD, 1991, 22…).
2.6.1 Cálculo de las mermas por congelación y almacenaje
La ecuación usada para determinar las pérdidas de peso durante el almacenaje de
productos congelados es la siguiente:
( )0' ρρβ −=Δ FG
En donde,
ΔG = pérdida de peso (g/h)
β’ = coeficiente de difusión
F = superficie de sublimación (m2)
ρ = presión de saturación del vapor de agua en la superficie de la carne (mm de Hg)
ρ0 = presión parcial del vapor de agua en el aire de la cámara de almacenaje. Si ρs0
es la presión de saturación a la temperatura del almacenaje, ρ0 = φ ρs0, en donde φ
es la humedad relativa de la cámara que se debe encontrar entre los 95 a 98% (mm
de Hg).
Estudios realizados por Rjutow sobre este tema sugieren que la superficie de
sublimación F para diferentes clases de carne alcanza únicamente el 40%; por
ejemplo, para cuartos de bovino es de 12m2/t, para medios cerdos 11 m2/t y para
corderos 20m2/t. Los coeficientes de difusión β’ para congelación en aire reposo de
diferentes tipos de carne en una cámara a -8.3°C son:
Carne muy grasa 3 g/h m2 mmHg
Carne con contenido medio de grasa 3.9 g/h m2 mmHg
Carne magra 5.1 g/h m2 mmHg
Como ya se dijo anteriormente la pérdida de peso depende en gran parte de la
cantidad de calor que entra a la cámara, viéndose favorecido con la velocidad del
aire, ya que el trabajo de los ventiladores aumentan en un 15 a 20% la cantidad de
calor suministrada y el coeficiente de difusión β’ por ejemplo en carnes semigrasas
aumenta a 6 g/h m2 mmHg.
34
González Apolo
ii
2.7 Conclusiones Este capítulo nos permite conocer los factores indirectos que influyen en la
descongelación de la carne, como son el método de congelación empleado, la
velocidad y tiempo con la que se efectúa el mismo y que, en la mayoría de los
casos no pueden ser controlados y están relacionados estrechamente con la
cantidad de exudado de la carne al descongelarla.
Al mismo tiempo, mediante la adquisición de nuevos conocimientos se nos brinda la
posibilidad de realizar recomendaciones en cuanto al manejo adecuado de la
congelación y el almacenaje posterior de la carne, enfocándonos de manera
especial, en esta última etapa que la mayoría de las veces es controlada por el
industrial que se provee de la materia prima congelada, con el fin de controlar uno
de los parámetros que influyen en la reducción las mermas de peso durante la
descongelación.
35
González Apolo
ii
CAPÍTULO III
MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN EN LA INDUSTRIA CÁRNICA Introducción Este capítulo se emprende con el conocimiento de las etapas de la descongelación
de la materia prima cárnica y los factores que influyen en dicho proceso, que
pueden ser modificados con el fin de optimizar el método en sí, las mermas de peso
y el tiempo de descongelación. También se abordarán los distintos métodos de
descongelación empleados en la industria cárnica, los mismos que se ven
influenciados por varios parámetros como son la temperatura, humedad relativa,
coeficiente de conductividad térmica y tipo de calentamiento empleado ya sea
externo o interno, dándonos una idea general del método adecuado a utilizar de
acorde a las instalaciones y necesidades de la industria.
De la misma manera, se enfocará primordialmente en las mermas de peso durante
el proceso de descongelación, a consecuencia de la exudación de los jugos
cárnicos, las que se ven afectadas por diferentes factores como son: características
propias de la carne: tipo de carne, capacidad de retención de agua, método de
congelación y velocidad, y la duración del almacenaje, velocidad del método de
descongelación. Lo que nos permite comprender que es de primordial importancia
la elección del método de descongelación a utilizarse, ya que éste debe afectar lo
menos posible las características físicas, químicas y microbiológicas del producto
final, que en este caso es la carne descongelada; con el objeto de disminuir lo
máximo posible las pérdidas de peso y optimizar su desarrollo.
36
González Apolo
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3.1 Descongelación de la carne La descongelación constituye la última fase del tratamiento de congelación y
normalmente es más lento que éste, debido a que la conductividad térmica de la
carne congelada es mucho menor que la carne fresca. En la descongelación el
transporte de calor se realiza desde el exterior de la carne hacia el interior, desde la
capa descongelada. Dentro de la industria cárnica es importante establecer un
método adecuado de descongelación, ya que una mala práctica conllevaría a una
pérdida indeseada de jugos y de calidad, que se ve afectada principalmente por la
velocidad con la que se efectúa la descongelación.
3.2 Proceso de descongelación
El proceso de descongelación es inverso al proceso de congelación, primero la
temperatura interna del producto, que es la temperatura de enfriamiento intenso o
depósito aumenta hasta que el centro de la carne alcance la zona principal de
congelación, que va desde -4°C hasta el punto de fusión a 0°C, y se mantiene
constante a esta temperatura por un período largo de tiempo ya que se forma una
capa acuosa líquida en la superficie, que actúa como barrera para el aumento
rápido de la temperatura, el proceso concluye al alcanzar una temperatura superior
a la de fusión que normalmente se encuentra entre los -1.5°C y -1°C, aunque la
temperatura de descongelación óptima depende de los requerimientos de cada
industria, de acorde al manejo y proceso empleado.
La cantidad de calor necesario para la descongelación completa de la carne
depende del peso de la carne, el contenido de agua y la fracción de hielo; siendo la
suma entre la cantidad de calor que se necesita para calentar el producto desde la
temperatura de depósito hasta la de fusión del agua congelada y la cantidad de
calor de fusión de la fracción de hielo contenido. Este calor se puede calcular
aproximadamente mediante la siguiente fórmula:
( )rTcmQ u +Δ⋅=
En donde,
m = peso de la carne (kg)
cu = calor específico de la carne a temperaturas inferiores del punto de congelación
(Kcal.kg/K)
37
González Apolo
ii
ΔT = diferencia entre la temperatura de fusión del agua y la temperatura en el local
donde se lleva acabo la descongelación (K)
r = calor de fusión de la fracción de hielo (Kcal/kg)
cu y r dependen de la tasa de agua presente en la carne. En la carne de bovinos el
calor de descongelación es mayor que para la carne de cerdo, ya que la carne de
bovino tiene mayor contenido de agua. En la Tabla 3.1 se detallan valores del calor
de descongelación para una fracción de agua del 90% supuesta a una temperatura
inicial de -18°C hasta -1°C para 1 t de la carne:
Tabla 3.1 Calor de descongelación en función de la tasa de agua
Carne de cerdo Carne de bóvido
Promedio de la tasa de agua, en % 45 76
Calor de descongelación, en Kcal/t 38.500 62.600
Fuente: (JASPER Y PLACZEK, 1998: 86)
El calor necesario para calentar la carne desde la temperatura de depósito hasta la
temperatura de fusión constituye del 10 al 15% del calor total necesario para la
descongelación. En la Tabla 3.2 se estable el calor y tiempos de descongelación
por tonelada de carne, para cuartos de bóvido y medias canales porcinas.
Tabla 3.2 Calor de descongelación y rendimiento calórico para canales de bóvidos y cerdo.
(por tonelada de carne)
Carne de bóvido Carne de cerdo
Tiempo de descongelación, en h 96 72
Calor de descongelación, en Kcal/h
t
653 535
Rendimiento calórico, en kw/t 0.759 0.662
Fuente: (JASPER Y PLACZEK, 1998: 87)
La transferencia de calor durante la descongelación es por conducción y se efectúa
desde el exterior de la carne a su interior, siendo ésta más rápida a medida que
aumenta la conductividad térmica del producto y el gradiente de temperatura.
Debido a que la capa superficial de la carne es la primera en descongelarse, el
calor debe atravesar primero ésta para continuar el proceso de descongelación, el
mismo que es más lento ya que la conductividad térmica de esta capa es 4 veces
38
González Apolo
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menor a la carne congelada. En cambio, la gradiente de temperatura al ser la
diferencia entre la temperatura de la carne congelada y la temperatura a la que se
efectúa la descongelación, no se puede aumentar significativamente su valor debido
a los problemas microbiológicos que acarrearía. Por lo que la elevación del
coeficiente de transferencia constituye la única vía para acelerar la descongelación.
En la Tabla 3.3 se indican los valores del coeficiente de transmisión térmica para
diferentes procedimientos.
Tabla 3.3 Valores del coeficiente de transferencia de calor en varios procedimientos de
descongelación
Medio de descongelación Coeficiente de transmisión térmica
Aire 20 – 60 W/m2°C
Agua 400 – 600 W/m2°C
Vapor 5000 W/m2°C
Fuente: (GIRARD, 1991: 30)
3.3 Métodos de descongelación en la industria cárnica
En la industria cárnica se emplean dos variedades de métodos de descongelación.
El uno consiste en aportar calor a la superficie de la carne mediante la acción del
aire, líquido, vapor o superficies calientes, en cambio, el otro se basa en la
generación de calor en el interior de la carne mediante el uso de radiación infrarroja
y microondas o mediante corriente eléctrica. Para el empleo de los diferentes
métodos existentes se debe tener en cuenta diferentes factores como son:
rendimiento del proceso, mermas, características del producto post –
descongelación, factibilidad de funcionamiento, volumen de producción, espacio
disponible y costos.
3.3.1 Métodos de calentamiento externo 3.3.1.1 Descongelación al ambiente
Como su nombre lo indica este tipo de descongelación es al ambiente, es decir, por
medio de aire, el mismo que puede estar estático o en movimiento, factor que
influencia en la duración y características de la carne descongelada. Generalmente
se recomienda que la temperatura del aire de las salas de descongelación no sea
39
González Apolo
ii
mayor a 20°C, puesto que temperaturas superiores pueden afectar las capas
superficiales mediante la acción microbiana, aunque es importante recalcar que las
altas temperaturas usadas al principio del proceso van disminuyendo
paulatinamente a medida que aumenta la temperatura de la superficie de la carne;
al mismo tiempo se recomienda que la humedad relativa se mantenga alrededor del
90%, debido a que una humedad relativa alta disminuye las pérdidas de jugo y la
desecación y además mantiene elevado el coeficiente de conductibilidad calórico.
En la descongelación al ambiente la transmisión del calor se realiza mediante dos
procesos que se desarrollan al mismo tiempo, siendo, el intercambio de calor entre
la superficie de la carne y el medio ambiente y la conducción del calor hacia su
interior. Este proceso puede dividirse en dos etapas bien definidas como son el
calentamiento de la carne congelada desde la temperatura inicial a la temperatura
crioscópica en la superficie y la descongelación en si, en la cual se produce un
cambio de estado del agua contenida en el producto.
Carnes en canal
Para la descongelación de canales al ambiente se puede emplear distintas técnicas,
diferenciándose una de la otra por la temperatura de aire, humedad relativa y
tiempo de descongelación. Una de las técnicas empleadas es la descongelación en
cámaras a 5 ó 6°C con una buena ventilación, en donde las canales permanecen
suspendidas, al principio la humedad relativa debe ser baja alrededor del 70% con
el fin de evitar que la humedad del aire se deposite en la superficie de la carne y al
final debe estar alrededor del 90% para reducir las pérdidas de peso, la duración de
la descongelación en estas condiciones es de 4 a 5 días. Puesto que la
descongelación en estas condiciones es muy larga, por ejemplo, en cámaras a 3°C
los cuartos delanteros de vacuno alcanzan una temperatura interna de -2°C al cabo
de 6 días, por lo tanto, se han propuestos mecanismos que permiten programar la
temperatura y velocidad del aire en las cámaras, los mismos que se detallan en la
sección 3.3.1.2.
Posterior a la descongelación la carne debe permanecer en cámaras de
refrigeración de 0 a 2°C alrededor de dos días, con el fin de que la carne adquiera
un aspecto firme y así poder reducir la exudación de jugos de la carne al momento
del despiece o corte.
40
González Apolo
ii
Tiempo de descongelación
El tiempo de descongelación al ambiente se puede calcular mediante la siguiente
fórmula:
mFlt
i⋅⋅⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +⋅
Δ⋅Δ
=αλ
ρτ 121
En donde,
τ = tiempo de descongelación (s)
Δi = cantidad de calor necesario para descongelar una unidad de peso según la
Tabla 3.4 (J/kg)
ρ = densidad del producto (kg/m3)
Δt = diferencia entre la temperatura del aire exterior (to) y la temperatura crioscópica
(tkr) del producto (K)
l = Grosor del producto (m)
λ = coeficiente de conductibilidad calórica del producto descongelado (W/mK)
α = coeficiente de transmisión térmica (W/m2K)
F = índice formal del producto (para la carne de bovino es 0.57)
m = coeficiente que tiene en cuanta la primera etapa de descongelación (m =30)
El coeficiente de transmisión térmica, en el caso de una convección natural y una
temperatura de la superficie del producto mayor a 10°C, tiene un valor de 20 – 30
kJ/m2/h/K. Para el coeficiente de conductibilidad calórico se toman los valores de la
carne sin congelar o descongelada, siendo el coeficiente de este último de 2 a 2.5
veces menor que el producto congelado.
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González Apolo
ii
Tabla 3.4 Tomado de: Entalpía de alimentos, según las tablas de Tressler, Riedel, Short y Rjutov
Producto Contenido de H2O (%)
Capacidad calórica específica media (kJ/kg.K)
Entalpía (kJ/kg)
Temperatura del producto (°C)
-25 -20 -15 -10 -5 -1 0 5
Carne de ternera
76.5 3.57 30.7 43.7 55.4 73.9 105 294 310.8 327.6
Carne de vaca
74.5 3.53 30.7 43.7 55.9 71.8 104.2 279.3 306.6 317.5
Carne de cerdo, magra
72.0 3.49 26 38.6 - - - - 302.4 320.9
Fuente: (GRUDA Y POSTOLSKI, 1999: 95)
El tiempo de descongelación también se puede calcular empíricamente. Por
ejemplo, mediante la fórmula de Plank que sirve para calcular el tiempo de
descongelación desde una temperatura inicial de -8°C hasta una final de 0.5°C, con
un movimiento natural del aire de 0.05 – 0.1 m/s:
ntm
o +=τ
Donde, m y n son constantes determinadas experimentalmente que se muestran en
la Tabla 3.5
Tabla 3.5 Valores de m y n para el cálculo del tiempo de descongelación
m n
Medias canales porcinas 325 1.5
Cuartos anteriores vacunos 455 1.8
Cuartos posteriores vacunos 575 1.8
Fuente: (GRUDA Y POSTOLSKI, 1999: 574)
Mediante el análisis matemático de la fórmula se puede determinar
aproximadamente la relación existente entre la temperatura del aire de la sala y el
tiempo de descongelación, la misma que se muestra en la Tabla 3.6.
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González Apolo
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Tabla 3.6 Relación entre la temperatura del ambiente y el tiempo de descongelación
Temperatura (°C) Tiempo relativo de descongelación (%)
≥ 18 100
13 - 17 130
8 - 12 185
≤ 7 320
Fuente: (GRUDA Y POSTOLSKI, 1999: 575)
En cambio, el tiempo de descongelación de bloques de carne y pequeñas porciones
desde una temperatura inicial de -10°C hasta una final de 0.5°C, se determina
mediante la siguiente fórmula:
11
1n
tm
o
++
=τ
En donde se emplean valores de m1 = 180 y n1 = 4 para bloques de 7 kg y m1 = 85
y n1 = 0.5 para porciones de 0.5 kg.
El peso de la canal también tiene influencia en el tiempo de descongelación, por
ejemplo las piernas de vaca de un peso de 30 kg y temperatura ambiental de 20°C
se descongelan en 24 horas y las de un peso de 70 kg y temperatura ambiente de
5°C se descongelan en 89 horas. En la figuras 3.1 y 3.2 se muestran curvas de
descongelación para determinar el tiempo en base a la temperatura del aire y su
velocidad.
Fig. 3.1 Tiempo de descongelación de cuartos de ganado vacuno (grosor de pierna: 28cm)
43
González Apolo
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Fuente: (GRUDA Y POSTOLSKI, 1999: 576)
Fig. 3.2 Tiempo de descongelación de medias canales porcinas (grosor 18 cm)
Fuente: (GRUDA Y POSTOLSKI, 1999: 577)
3.3.1.2 Descongelación industrial controlada
La descongelación controlada a contrario del método anterior controla la microflora
y la desecación y las mermas se ven reducidas significativamente, inclusive se
observa un cierto y escaso aumento de peso debido a la absorción de agua por la
capa superficial de la canal, las mermas oscilan entre -0.2 al 0.2% en cuartos
delanteros vacunos y del 0.16 al 0.4% en cuartos traseros vacunos. Además
mediante la aplicación de este método existe un ahorro del tiempo de
descongelación en un 40% en relación con la descongelación tradicional, pudiendo
la carne alcanzar una temperatura de 5°C al cabo de 10 horas. Este método se
fundamenta en la acción bactericida de los rayos UV, humedad relativa alta y
aumento de la velocidad del aire. En la Fig. 3.3 se muestra un esquema del
proceso.
44
González Apolo
ii
Fig. 3.3 Esquema de un túnel de descongelación controlada de canales. (Según
Frigoscandia – Suecia)
Fuente: (GRUDA Y POSTOLSKI, 1999: 580)
1. Los radiadores UV, mediante su energía emitida limitan el desarrollo
microbiano y el aumento de la microflora inicial, sin afectar la fracción grasa.
2. Radiador/refrigerador
3. Humedecedor
Las canales son bañadas de arriba abajo por la intensa corriente que es
producida por los ventiladores, en el camino de regreso este aire se
humedece mediante pulverizadores de agua con el fin de aumentar la
humedad relativa.
La capacidad del túnel es de 20 a 30 toneladas de carne y el tiempo de
descongelación puede ser de 24 a 40 horas, dependiendo del tamaño de las
canales y el tipo de carne.
3.3.1.3 Descongelación en vacío
El sistema de descongelación en vacío VHT (Vacuum Heat Thawing) fue
desarrollado en Inglaterra y se basa en el aprovechamiento de la entalpía latente
de evaporación con una temperatura que no afecta la superficie del producto,
dependiendo ésta del vacío alcanzado. El proceso consiste en colocar la carne
congelada en una cámara de vacío cilíndrica horizontal, de la que se extrae el aire,
seguidamente se introduce vapor procedente de un dispositivo del equipo. El tiempo
de descongelación depende del tipo de carne y del espesor de los bloques, por
45
González Apolo
ii
ejemplo, para bloques de carne vacuna de 90mm de espesor y peso de 31 kg la
duración del proceso es de 60 minutos, empleando una temperatura de vapor de
25°C. En la práctica existen cuatro tipos de instalaciones estandarizadas para este
efecto, con capacidades de carga de 0.5 t, 1 t, 1.5 t y 2 t. Las principales ventajas
de este método son el curso uniforme del proceso, el impedimento de la desecación
y la disminución del tiempo de descongelación ya que el coeficiente de transmisión
térmica es muy elevado.
3.3.1.4 Descongelación en líquidos
La primera etapa de descongelación en líquidos se desarrolla más rápido que
métodos convencionales, ya que la diferencia de temperatura entre la superficie de
la carne y el medio circundante, en este caso el agua es grande, este intercambio
calórico se puede aumentar aún más sometiendo el agua a movimientos forzados,
con velocidades de flujo de alrededor de 1.5 m/min. Además para evitar el
calentamiento excesivo de las capas superficiales se recomienda que la
temperatura del agua no sea superior a 18°C. En cambio, la velocidad de
descongelación en la segunda etapa depende del tipo de carne, de su capacidad
conductora de calor y del área de contacto.
El proceso de descongelación en líquidos se puede llevar a cabo por dos métodos
diferentes como son inmersión en agua y utilizando baños o duchas.
En la Tabla 3.7 se reúnen datos de tiempos de descongelación para porciones
esferoidales de carne de vacuno, utilizando diferentes procesos y se puede
observar que la descongelación mediante agua disminuye los tiempos de
descongelación en relación con el empleo de aire.
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González Apolo
ii
Tabla 3.7 Tiempo de descongelación, por diversos procedimientos, tajos de carne de
vacuno esferoidales
Tiempo de descongelación (horas)
Diámetro
de las
esferas
(cm)
En agua
corriente a
10 °C
Pulverizado
constante con
agua a 10 °C
Pulverizado
transitorio
con agua a
1 °C, 15
min/h
En aire a
10 °C, con
u = 4.5
m/s y HR
= 70-80%
En aire a
10 °C, con
u = 0.5
m/s y HR
= 70-80%
23 – 25 1 2 2.5 - 3
25 – 27 1.5 2.5 2.5 - 3.5
27 – 30 2 3 3 2.5 4
Fuente: (GRUDA Y POSTOLSKI, 1999: 586)
Inmersión en agua
El método de inmersión en agua consiste en la inmersión de la carne en recipientes
contenidos con agua. En la descongelación por inmersión directa, es decir, sin
ninguna envoltura, el calentamiento de la capa superficial es más perjudicial que la
descongelación al ambiente, ya que de manera simultánea se produce la absorción
de agua y la extracción de las sustancias solubles de la carne por parte del líquido.
La desventaja, como ya se mencionó anteriormente, reside en que el agua arrastra
cierta cantidad de componentes solubles y de nutrientes, lo que perjudica la calidad
de la carne, además hay un difícil manejo higiénico del mismo.
La descongelación también se puede llevar a cabo por contacto indirecto al colocar
la carne en fundas de polietileno herméticas, obteniéndose una buena calidad ya
que se disminuye la contaminación microbiológica y se evitan las pérdidas de peso.
Además como consecuencia del eficaz intercambio calórico entre la carne y la
película de agua se disminuyen los tiempos de descongelación que en algunos
casos duran de 9 a 14 horas.
El beneficio de este método radica en el tiempo de descongelación, el mismo que
se ve disminuido enormemente en relación con otros métodos empleados en la
industria cárnica, tal es el caso de la descongelación al ambiente. Esto se
fundamenta en el hecho de que el coeficiente de transferencia de calor del agua es
47
González Apolo
ii
más elevado que es coeficiente del aire, siendo de 400 a 600 W/m2.°C en el primer
caso y de 20 a 60 W/m2.°C en el segundo.
A pesar de que no existen estudios profundos sobre el desarrollo del método de
descongelación por inmersión en agua para carnes de vacuno, el Codex
Alimentarius señala el empleo de este procedimiento de descongelación para los
camarones y bloques de filetes de pescado, carne de pescado picada y mezclas de
filetes y de carne de pescado picada congelados rápidamente, en sus normas
CODEX STAN 92-1981, Rev. 1-1995 y CODEX STAN 165-1989, Rev. 1-1995
respectivamente. En las cuales se señala que los bloques congelados se introducen
por separado en bolsas de plástico impermeables, se extrae todo el aire posible de
las bolsas y se cierran herméticamente. Seguidamente son sumergidas en agua a
una temperatura del agua no mayor de 35°C en el caso de los camarones y de
21±1.5°C en el caso del pescado.
Agua en movimiento
Este método utiliza baños o duchas y se empleada la descongelación de medias
canales, cuartos de canal, etc., constituye un sistema más complicado que el
anterior pero de mejores resultados, en donde, gran parte de efectividad radica en
un flujo moderado del líquido, su velocidad no debe superar los 0.3 m/s, de esta
manera se logra un intercambio óptimo de calor. El agua a utilizarse en el proceso
debe ser bacteriológicamente pura, lo que se alcanza tratando adecuadamente el
líquido circulante en circuito cerrado, para lo cual el agua se debe renovar de forma
continua.
Sin embargo, la descongelación en líquidos es bastante irregular, el consumo de
agua es alto en los ambos métodos, unos 100 Lt/h en el caso de la descongelación
con agua en movimiento y la técnica de instalación es compleja; lo que no ha
permitido la generalización de los métodos a nivel industrial, siendo en algunos
casos una técnica muy limitada, por lo que no hay estudios profundos respecto al
tema.
3.3.2 Métodos de calentamiento interno
Los sistemas de calentamiento interno consisten en el aprovechamiento de las
propiedades dieléctricas de la carne congelada, que absorben las radiaciones y las
48
González Apolo
ii
transforman en calor, lo que incurre en un aumento de la temperatura de la carne.
Existen dos métodos de este tipo como son calentamiento por microondas,
dieléctrico y por resistencia, sin embargo, solo se profundizará en el primero ya que
es el más usado en la descongelación de carnes.
3.3.2.1 Descongelación por microondas
El calentamiento por microondas es ideal para descongelar la carne en pocos
minutos desde -20° C a -4/-3° C. A nivel industrial solo se usan determinadas zonas
de longitud de onda, que son de λ = 33, λ = 12.5 y λ = 1.35 cm y frecuencias de f =
915, f = 2.450, f = 22.125 MHz, la frecuencia más adecuada es 915 MHz porque la
penetración profunda hace posible un tratamiento más homogéneo que a 2.450
MHz. Sin embargo, la frecuencia óptima esta en función del espesor de la carne a
descongelar; se debe tener en cuenta que al aumentar la frecuencia se reduce la
capacidad de penetración de las ondas al interior del producto, que también se ve
influenciada por las propiedades dieléctricas del producto. Así, por ejemplo la
absorción de energía del tejido muscular es diferente que la grasa de la carne,
dependiendo esta última del grado de saturación.
Las microondas son capaces de descongelar rápidamente pequeñas porciones de
carne, pero la descongelación de piezas grandes, como las utilizadas en procesos
industriales (25Kg) presenta dificultades. En los alimentos de mayor volumen, la
descongelación no se produce uniformemente, ya que existe absorciones de
energía diferentes para las partes congeladas y descongeladas de la carne, a
consecuencia de las distintas constantes dieléctricas del agua (ε = 88) y del hielo (ε
= 35), lo que influye de manera directa en la velocidad de descongelación, debido a
que algunas porciones se cuecen, mientras otras permanecen aún congeladas.
Este problema se puede solucionar, en parte, disminuyendo la potencia de emisión
y alargando el tiempo de descongelación, o usando una radiación intermitente que
permita homogenizar la temperatura en las diferentes partes de la carne. La
uniformidad del calentamiento es mayor, cuanto más homogéneo es el producto,
mayor su contenido de agua, más regular su forma y menores sus dimensiones.
Entre las principales ventajas de la descongelación por microondas están,
disminución considerable de los tiempos de descongelación, control y
automatización del proceso, alta flexibilidad de producción, no hay desarrollo
microbiano, ya que las carnes se pueden descongelar incluso en su propio
49
González Apolo
ii
empaque como se puede observar en la Fotografía 3.1 siempre y cuando se usen
materiales que cuenten con adecuadas propiedades dieléctricas y sean resistentes
a la altas temperaturas como el polietileno y poliestirol; los parámetros de
descongelación se controlan más fácilmente, con lo que la calidad del producto se
mejora, debido a que se guarda el sabor y textura de la carne y se evita la
oxidación, no se produce exudación de jugos, lo que mejora el rendimiento y reduce
las pérdidas de valor nutritivo de la carne y por último se reduce el espacio. Los
inconvenientes del proceso estriban en los elevados costos del equipo de
descongelación y la dificultad para cumplir ciertos parámetros de funcionamiento.
Fotografía 3.1 Microondas Sairem Tipo Batch (915 MHz 60 kW, 800 a 1400 kg/h)
Fuente: (SAIREM, Food processing industry - Francia, 2007)
3.4 Mermas por descongelación La pérdida de peso o merma durante la descongelación de las carnes se debe a la
formación de un exudado cárnico conocido también como goteo o “weep”. Este
líquido exudado esta constituido básicamente por una parte de jugos propios de la
carne y en mayor parte de agua proveniente de la fusión de los cristales de hielo
que no fue reabsorbida totalmente, como consecuencia de un proceso inadecuado
de congelación.
El exudado contiene una cantidad no despreciable de sustancias solubles como
proteínas sarcoplásmicas, minerales, vitaminas, enzimas, productos del
desdoblamiento del glucógeno, aminoácidos libres y péptidos de bajo peso
50
González Apolo
ii
molecular; aproximadamente 2 kg de líquido exudado corresponden en valor
nutritivo a 1 kg de carne.
Mediante varios estudios se ha establecido que las mermas por descongelación son
alrededor del 5% del peso total de la carne congelada, aunque es imposible realizar
una afirmación del porcentaje exacto de mermas ya que depende no solamente de
la exudación sino también de diversos factores enlazados al procedimiento de
descongelación empleado.
3.4.1 Factores que afectan las mermas por descongelación
Son varios los factores que inciden en el porcentaje de mermas durante esta etapa,
algunos de ellos propios de la carne como la raza, calidad de la carne a congelarse
y otros externos como el método de congelación empleado, al almacenaje en
congelación y las condiciones en las que se realiza la descongelación. Dentro de
los factores internos a considerar esta la especie animal, observándose mayores
pérdidas en la carne de vaca que en la de ternera y oveja, siendo la carne de cerdo
la que presenta pérdidas mínimas; la edad del animal también influye en las
mermas, en carnes de bóvidos muy viejos las pérdidas de jugo son hasta cuatro
veces superiores durante la descongelación al aire a 1°C.
La presentación de la carne congelada o su grado de troceado es otro factor
importante a considerar, existiendo diferencias entre canales completas ya sean
divididas en medias o cuartos y bloques de carne deshuesada y troceada. Mediante
estudios de Heinze se ha observado que las pérdidas de peso para cuartos de
vacuno y bloques de carne, descongeladas al aire en condiciones iguales de
temperatura de 14 – 15°C, humedad relativa del 95 al 98% y velocidad del aire de 2
m/s, son diferentes, ya que en el primer caso prácticamente la pérdida de peso es
nula y en el segundo se exhiben pérdidas elevadas de entre el 4.5 al 12%.
Asimismo, la categoría de la carne también influye en las mermas ya que carnes de
calidad inferior exhiben pérdidas mayores en relación con las de superior calidad.
La humedad relativa también es un factor determinante en el porcentaje de merma
y el tiempo de descongelación. Según estudios soviéticos el tiempo de
descongelación en cuartos y medias canales a una temperatura entre 0 – 8°C,
humedad relativa entre 90 a 95% y sin moviendo de aire es de 3 a 4 días con una
merma de peso muy baja. A menores porcentajes de humedad relativa mayores
51
González Apolo
ii
son las pérdidas de peso, por ejemplo a una humedad relativa de 65% la pérdida de
peso es del 3 al 4%.
Capacidad de retención del agua
La capacidad de retención del agua (CRA o WHC: Water Hold Capacity) es la
“capacidad que tiene la carne de retener su agua durante la aplicación de fuerzas
externas” (RANKEN, 2003: 34), dichas fuerzas incluyen corte, molido, prensado,
calentamiento y descongelación de la carne, aunque generalmente siempre habrá
determinada pérdida de humedad debido a que la carne en su composición posee
una cantidad de agua libre.
La capacidad de retención de agua tiene gran importancia dentro de la industria
cárnica, puesto que varias propiedades físicas de la carne dependen de este factor,
encontrándose entre ellas, la firmeza, textura, jugosidad, blandura y color. Además
tiene una relación directa con los efectos que se producen durante el
almacenamiento y descongelación de la carne; uno de los principales efectos es la
pérdida de humedad o formación de exudado, esto se da cuando los tejidos tienen
poca capacidad de retención de agua, lo que acarrea pérdidas de peso (mermas),
formándose mayor exudado cuando la capacidad de retención de agua es baja y
menor cuando es alta.
Para evitar una mayor pérdida de exudado durante la descongelación se puede
aumentar la capacidad de retención de agua mediante la adición de sal común a la
carne después del sacrificio, esto se debe a que el NaCl y el pH modifican el estado
eléctrico de las proteínas bajo la acción de cargas eléctricas diversas.
Velocidad de congelación
La velocidad de congelación tiene un efecto importante en el tamaño de los cristales
de hielo y en la calidad, textura y demás propiedades de la carne. La velocidad con
que se lleva a cabo este proceso, esta influenciada por la porción de carne magra y
grasa del producto, esto se debe a que los tejidos que contienen grasa poseen una
capacidad térmica menor que los tejidos magros, por lo tanto, lo tejidos cuyo
contenido graso en alto se congelan más rápidamente que aquello contienen
pequeñas porciones de grasa.
52
González Apolo
ii
Durante la congelación lenta, la temperatura de la carne permanece próxima al
punto de congelación durante un tiempo considerable, como consecuencia la
congelación progresa lentamente desde el exterior al interior de la misma,
congelándose más rápidamente el agua extracelular que la intracelular ya que tiene
menor concentración de solutos. Estas condiciones favorecen la migración gradual
del agua fuera de las fibras, lo que da lugar a la formación de cristales de hielo
relativamente grandes que pueden perforar las paredes de las células, causando
una degradación de la textura y una pérdida de jugos propios durante la
descongelación, que a causa del daño de la estructura de los tejidos no pueden ser
reabsorbidos.
Durante la congelación rápida, la temperatura de la carne cae rápidamente por
debajo del punto de congelación, lo que da como resultado una formación uniforme
de numerosos cristales pequeños de hielo, por toda la extensión de los tejidos
cárnicos. Estos cristales tienen una estructura filamentosa y se forman tanto extra
como intracelularmente, aproximadamente a la misma velocidad. Debido a la caída
rápida de temperatura, a causa de la rápida velocidad de transferir el calor, estos
cristales de hielo, tienen muy pocas posibilidades de aumentar de tamaño, lo que
tiene efectos beneficios en la descongelación de la carne, ya que el agua es
reabsorbida por los tejidos a medida que los cristales se funden y las pérdidas por
goteo son mucho menores que en el caso de la descongelación de la carne
congelada lentamente.
Rigidez cadavérica
La rigidez cadavérica o rigor mortis, se da después del sacrificio del animal, en el
caso de los vacunos aparece después de 12 – 14 horas. Esta etapa dura de 2 – 6
días aproximadamente y se caracteriza porque el ATP (adenosin trifosfato) de los
músculos se transforma en ADP (adenosin difosfato) y AMP (adenosin
monofostato), lo que provoca la liberación de energía que causa la contracción del
músculo; pasado este tiempo los músculos se relajan nuevamente.
Si la congelación se realizó seguidamente después del sacrificio, antes de
producirse el rigor mortis se provoca una inhibición de la glucólisis, donde el ATP
permanece intacto, lo que conlleva al “rigor de la descongelación”, es decir, este
proceso se desarrolla durante la descongelación, a consecuencia del aumento de la
temperatura, produciéndose, por lo tanto, una pérdida considerable de exudado. No
53
González Apolo
ii
obstante, este procedimiento, es recomendable cuando la carne será utilizada para
la elaboración de embutidos crudos y es picada congelada, debido a que se evita el
descenso del pH y se obtiene carnes con mayor capacidad de retención de agua y
mayor capacidad emulsificante. La mejor reabsorción de jugos se da en carnes
congeladas una vez concluido el rigor mortis.
Acidez y pH
El grado de acidificación y el pH que tiene el músculo de la carne en la etapa post
mortem, también afectan la cantidad de mermas durantes la descongelación. Una
acidificación reducida y un pH final elevado, produce una baja pérdida por exudado,
mientras que una acidificación inicial alta eleva la cantidad de exudado. En
conclusión las menores pérdidas por exudación son menores en zonas próximas al
neutro. Aunque estos factores tienen principal incidencia en las carnes de cerdo y
aves.
3.5 Microbiología de la carne descongelada La velocidad de la alteración microbiana de la carne descongelada es similar a la
carne fresca, siempre y cuando la comparación se haga con cargas microbianas
iniciales y a igual temperatura de depósito. Esto se debe a que, si bien la carne
descongelada es un medio propicio para su desarrollo ya que la consistencia
muscular de esta carne es más suelta y hay la presencia de exudado, no obstante,
el número inicial de microorganismos se encuentra considerablemente reducido y la
población sobreviviente muy debilitada como consecuencia de los cambios
producidos durante el proceso de congelación. A pesar de esto, si la etapa de
descongelación concluye con temperaturas de la carne mayores 10°C se permite el
crecimiento de salmonelas y E. coli enterohemorrágico. En la Tabla 3.8 se
presentan resultados de investigaciones microbiológicas de carnes descongeladas
al ambiente, en condiciones controladas. Las muestras proceden de canales que
ocupaban distintos lugares dentro del túnel.
La humedad relativa en las cámaras de descongelación también tiene un afecto
adverso en la alteración microbiana, humedades relativas bajas frenan dichos
procesos, lo que no se sucede con humedades relativas altas que crean
condiciones óptimas para la proliferación de la microflora.
54
González Apolo
ii
Tabla 3.8 Resultados bacteriológicos de la descongelación controlada de carne al
ambiente. (Según datos de Frigoscandia – Suecia)
Número de la
muestra
Número de microorganismos sobre toda la superficie de la carne
Carne congelada Carne tras la descongelación
1 9.700 27.000
2 128.000 1.000
3 15.800 1.000
4 10.200 10.000
5 4.600 1.000
6 19.300 2.000
7 120.000 2.000
8 40.000 1.000
9 53.000 4.000
10 113.000 1.000
11 14.900 1.000
12 91.000 25.000
13 2.300.000 1.000
14 192.000 1.000
15 11.700 22.000
16 112.000 40.000
Fuente: (GRUDA Y POSTOLSKI, 1999: 583)
3.6 Conclusiones
Este capítulo es de gran importancia porque permite estar al tanto de los procesos
de descongelación de la carne y los factores que lo afectan, los mismos que sirven
de fundamento para el método de descongelación propuesto.
El conocimiento de los métodos de descongelación empleados en la industria
cárnica y sus características, nos brinda el poder de discernimiento acerca de las
ventajas y desventajas de cada uno en relación a la descongelación por inmersión
en agua y al mismo tiempo la posibilidad de optimización del método en base a los
temas abordados.
55
González Apolo
ii
Siendo las mermas por descongelación uno de los parámetros de mayor
trascendencia en este estudio, el conocimiento de los factores que afectan la
pérdida de exudado y la cantidad del mismo, son de gran valor para determinar los
puntos internos que podemos cambiar o modificar y los externos de los cuales no
poseemos ningún tipo de control.
56
González Apolo
ii
CAPÍTULO IV
DESCONGELACIÓN POR INMERSIÓN EN AGUA VS. DESCONGELACIÓN AL AMBIENTE
Introducción
El presente capítulo se basa en el estudio comparativo entre los métodos de
descongelación de la materia prima cárnica por inmersión en agua, tanto directa
como indirecta, mediante el uso de una funda de polietileno y la descongelación al
ambiente que constituye el método testigo; para lo cual, se inicia con el
establecimiento de la metodología a seguir en cada proceso, lo que nos permitirá
establecer parámetros importantes para el manejo de éstos a nivel industrial.
El desarrollo y seguimiento de los métodos de descongelación señalados esta
dirigido a disminuir el porcentaje de pérdida de peso (mermas) de la carne una vez
concluido el proceso de descongelación.
La interpretación de los resultados obtenidos nos permitirá determinar cual es el
método más apropiado y factible a emplearse desde este punto de vista, para lo
cual, se realiza un análisis estadístico de los métodos, con el fin de determinar si
existe una diferencia significativa entre ellos y si éstos van a ser repetitivos en el
tiempo.
Además, se analiza la factibilidad de optimización de los métodos, a través de la
utilización de los recursos obtenidos de ellos, lo que nos permitirá fortalecer los
métodos propuestos.
57
González Apolo
ii
4.1 Metodología para ensayos del método
4.1.1 Ubicación
El presente Trabajo de Investigación se realizó en La Fábrica de Embutidos La
Italiana, localizada en el Parque Industrial Machángara, Cantón Cuenca, Provincia
del Azuay.
4.1.2 Requerimientos para la medición
Método de descongelación al ambiente
- Carne de res 85/15
- Tinas caladas de fondo cerrado y pared de rombo de 60 x 40 x 33 cm
- Balanza industrial
- Termómetro de sonda para carnes Ebro (-50…+300°C)
- Termómetro ambiental
- Higrómetro
- Codificadores
- Taladro
- Hojas de registro de temperatura, tiempo y peso de las muestras
- Hojas de registro de temperatura ambiente y humedad relativa
- Hojas de registro de las curvas de comportamiento de las muestras
- Procesador de alimentos
- Balanza analítica
- Material de vidrio
- Frasco lavador
- Espátula
- Agua destilada
- Potenciómetro de 2 dígitos, con rango de 0.00 - 14.00 pH, resolución de
0.01 pH, exactitud de ±0.02 pH de HANNA Instruments
- Buffers 4.00 y 7.00
Método de descongelación por inmersión directa en agua
- Carne de res 85/15
- Agua potable
58
González Apolo
ii
- Tinas cerradas de fondo reforzado de 60 x 40 x 40 cm
- Tinas caladas
- Balanza industrial
- Termómetro de sonda para carnes Ebro (-50…+300°C)
- Termómetro ambiental
- Higrómetro
- Codificadores
- Taladro
- Hojas de registro pesos, temperaturas y tiempos de descongelación
- Hojas de registro de temperatura ambiente y humedad relativa
- Hojas de registro de las curvas de comportamiento de las muestras
- Procesador de alimentos
- Balanza analítica
- Mechero de gas
- Autoclave
- Estufa de incubación a 35°C
- Lupa con luz
- Contador digital de colonias
- Placas PetrifilmMR para el recuento de Aerobios Totales (AC)
- Placas PetrifilmMR para el recuento de Enterobacterias (PEB)
- Placas PetrifilmMR para el recuento de E. coli / Coliformes Totales (EC)
- Placas PetrifilmMR Staph express para el Recuento de S. aureus (STX)
- Agua de peptona tamponada de Merck
- Envases de vidrio con tapa contenido 90ml de solución diluyente (agua de
peptona)
- Tubos de ensayos con tapa contenido 9ml de solución diluyente (agua de
peptona)
- Funda estéril de stomacher
Método de descongelación por inmersión indirecta en agua
- Carne de res 85/15
- Agua potable
- Fundas de polietileno de baja densidad de 100 cm x 70 cm x 3 miles de
micrones
- Amarras plásticas de 15 cm
- Tinas cerradas de fondo reforzado de 60 x 40 x 40 cm
59
González Apolo
ii
- Tinas caladas de 60 x 40 x 33 cm
- Balanza industrial
- Termómetro de sonda para carnes Ebro (-50…+300°C)
- Termómetro ambiental
- Higrómetro
- Codificadores
- Taladro
- Hojas de registro de temperatura ambiente y humedad relativa
- Hojas de registro pesos, temperaturas y tiempos de descongelación
- Hojas de registro de las curvas de comportamiento de las muestras
- Procesador de alimentos
- Balanza analítica
- Mechero de gas
- Autoclave
- Estufa de incubación a 35°C
- Lupa con luz
- Contador digital de colonias
- Placas PetrifilmMR para el recuento de Aerobios Totales (AC)
- Placas PetrifilmMR para el recuento de Enterobacterias (PEB)
- Placas PetrifilmMR para el recuento de E. coli / Coliformes Totales (EC)
- Placas PetrifilmMR Staph express para el Recuento de S. aureus (STX)
- Agua de peptona tamponada de Merck
- Envases de vidrio con tapa contenido 90ml de solución diluyente (agua de
peptona)
- Tubos de ensayos con tapa contenido 9ml de solución diluyente (agua de
peptona)
- Funda estéril de stomacher
4.1.3 Determinaciones preliminares a los métodos de descongelación
Para el desarrollo efectivo del método propuesto y sus variantes se procedió a
realizar determinaciones iniciales con el objetivo de establecer parámetros
necesarios que nos servirán de guía para la implementación de los mismos. Por lo
tanto, se efectuó el seguimiento de la temperatura ambiente y de la humedad
relativa del local en donde se llevará a cabo la descongelación, que este caso es la
sala de carnicería.
60
González Apolo
ii
Se tomaron las temperaturas y humedad relativa del ambiente a diario, en
diferentes horarios de la jornada de trabajo, a las 6:00 AM, 12:00PM y 6:00PM, con
el fin de determinar su comportamiento de acorde a las distintas condiciones que se
presentan a lo largo del día. Finalmente se determinó que la temperatura ambiente
del local de descongelación se encuentra en 15±1°C y la humedad relativa de 80 –
82%. En el Anexo 1 se muestra el registro utilizado para la toma de temperatura y
humedad relativa del medio ambiente en donde se llevo a cabo la descongelación,
en el cual esta compuesto de los siguientes elementos: el periodo total de tiempo de
las mediciones, la fecha de la lectura, el número de lectura, los casilleros de registro
de temperatura de acorde a las diferentes horas del día, 6:00 AM, 12:00PM y
6:00PM y el casillero para el registro de la humedad relativa.
4.1.4 Dimensionamiento del muestreo
Para el desarrollo del estudio comparativo entre los métodos de descongelación se
utilizó un tamaño de la muestra (n = 50) para cada uno de los métodos. Las
muestras fueron tomadas al azar de cada lote de materia prima ingresado. Los
ensayos se realizaron en diferentes periodos de tiempo, con el objeto de determinar
si los resultados serán repetitivos en el tiempo.
La materia prima cárnica utilizada es carne de res congelada 85/15, es decir, el
bloque debe poseer el 85% de carne y el 15% de grasa; de procedencia nacional, la
presentación es en bloques de carne deshuesada y troceada (Fotografía 4.1),
contenidas en una funda de polietileno de alta densidad, su peso aproximado es de
35.4 kg y dimensiones de 56 x 36 x 17 cm, las que han sido sometidas a un método
de congelación lento, mediante el empleo de aire. El tipo de congelación empleado
no es controlado por Embutidos La Italiana, dependiendo en este caso
exclusivamente del proveedor de la materia prima. La temperatura interna inicial
aproximada de los bloques congelados es de -14.01°C en el centro y -11.92°C en
el extremo, con fluctuaciones de ±2°C en ambos casos. Las carnes utilizadas
provienen de la cámara de almacenamiento a -21°C, donde se encuentran
depositadas una vez que ingresan a la planta.
61
González Apolo
ii
Fotografía 4.1 Bloques congelados de carne de res 85/15
4.2 Ensayos y mediciones del método por inmersión y método actual El arranque para el desarrollo de los métodos fue la determinación de la
temperatura de la carne, para lo cual se efectuó el seguimiento de 60 muestras de
carne tomadas al azar, es decir, 20 muestras para cada tratamiento, en las cuales
se determinó su temperatura inicial y final; las mismas que fueron sometidas a los
procesos de descongelación al ambiente y descongelación por inmersión directa e
indirecta en agua, ya que si bien los tiempos de descongelación para cada método
son diferentes, la temperatura final a la que se quiere llegar es la misma.
Los registros utilizados para el efecto son los mismos que se usaron para los tres
ensayos, su composición se detallará en la explicación de cada método. (Ver
Anexos 2, 4 y 6).
Para determinar el grado de descongelación óptimo de la carne, en base a la
temperatura de la misma, nos vimos en la necesidad de considerar un nuevo punto
de medición para la toma de temperatura, como es el extremo más largo del bloque,
puesto que al tomar únicamente como temperatura de referencia, la del centro del
bloque, la determinación del fin del proceso de descongelación es errónea, ya que
si bien la carne alcanza el punto de descongelación sugerido teóricamente entre -
1.5°C y -1°C, en el centro de la muestra, ésta no se encuentra descongelada en su
totalidad y no es apta para el ingreso a la cadena de procesamiento. Por lo tanto,
siguiendo la metodología establecida para la toma de temperatura, se realizó
perforaciones en el centro y en el extremo más largo del bloque. Las perforaciones
se realizaron con la ayuda de un taladro, debido a su gran estado de dureza;
62
González Apolo
ii
seguidamente se tomó la temperatura de cada una de las muestras en los puntos
mencionados anteriormente (Fotografía 4.2). Una vez finalizados cada uno de los
procesos de descongelación se tomaron las temperaturas finales en los mismos
puntos.
Fotografía 4.2 Medición de la temperatura inicial de la carne
Al finalizar los ensayos preliminares se determinó que la temperatura inicial
promedio de las muestras es -14.01°C en el centro y -11.92°C en el extremo, con
fluctuaciones de ±2°C en ambos casos (Anexo 2) y la temperatura óptima de
descongelación promedio es de -1.44±1°C en el centro y 0.1±1°C en el extremo del
bloque.
La determinación de la temperatura de descongelación conjuntamente con otros
parámetros nos permitirá establecer tiempos fijos de descongelación para cada
método.
4.2.1 Descongelación al ambiente (método patrón)
El método de descongelación al ambiente o aire constituye el método empleado
actualmente en la planta para la descongelación de materia prima cárnica, por lo
que éste se convertirá en nuestro patrón o testigo, en base al cual determinaremos
la eficiencia o no de los métodos propuestos.
63
González Apolo
ii
La metodología seguida en la planta para su proceso consiste en colocar las carnes
con su respectiva envoltura en tinas, cuyas medidas son 60 x 40 x 33 cm y proceder
a la descongelación con aire estático, la sala en donde se lleva a cabo la misma se
encuentra a una temperatura de 15±1°C y una humedad relativa de 80 – 82%, en
donde permanecen aproximadamente por 72 horas, tiempo en el cual finaliza la
descongelación.
Al ser la descongelación al ambiente el método de referencia para nuestro estudio,
se procedió a realizar el mismo a la par con los demás métodos, con la finalidad de
tener características y condiciones similares de descongelación. El proceso que se
siguió es el mismo empleado en la planta, con la variante que se adicionaron pasos
con el fin de determinar las pérdidas de peso (mermas).
Adicionalmente, al estudio del proceso de descongelación, con el fin de determinar
el efecto del pH de la carne en el porcentaje de exudado, se realizó el análisis del
pH de la carne a descongelar y así comprobar lo mencionado en la fundamentación
teórica.
El registro utilizado para el seguimiento de este método se muestra en el Anexo 2,
el mismo que ha sido diseñado en base a los parámetros que nos servirán para la
determinación del proceso a seguir, como son mermas de peso, temperaturas y
tiempos de descongelación, por lo que consta de los siguientes elementos: método
de descongelación aplicado, nombre de la materia prima cárnica en estudio, fecha
de inicio y culminación del ensayo, número de lote, número de muestras totales del
ensayo, número de muestra analizada, la cual se compone de peso inicial,
temperatura inicial centro y extremo, hora de inicio del proceso, peso final de la
muestra, temperatura final centro y extremo y hora de culminación del proceso.
Cada hoja de registro sirve para el seguimiento de 5 muestras, por lo tanto, se
empleó un total de 10 hojas de registro por cada método de descongelación.
4.2.1.1 Pesaje inicial de la muestra
Se procedió al pesaje de cada una de las muestras con su propia envoltura
(Fotografía 4.9), que es polietileno de alta densidad, las razones por las que se ha
implementado este procedimiento en la planta se detallan más adelante; paso
seguido se etiquetó cada una de las muestras de acuerdo a la fecha de inicio de la
descongelación, método empleado y peso (Fotografía 4.3)
64
González Apolo
ii
Fotografía 4.3 Pesaje inicial de las muestras (descongelación al ambiente)
Fotografía 4.4 Codificación de muestras para descongelación al ambiente
4.2.1.2 Aplicación del proceso de descongelación al ambiente
El proceso de descongelación al ambiente consistió en colocar las muestras en la
sala de carnicería en donde circula aire sin movimiento a una temperatura de
15±1°C y una humedad relativa de 80 - 82%, por un tiempo aproximado de 70.7
horas, tiempo en el cual la carne alcanza la temperatura y grado óptimo de
descongelación (Fotografía 4.5).
65
González Apolo
ii
Fotografía 4.5 Proceso de descongelación al ambiente
Para determinar el curso del proceso de descongelación al ambiente o aire sin
movimiento, se realizó el seguimiento del aumento de temperatura de una muestra
patrón, a la misma que se le colocó un termómetro en el centro y uno en el extremo
más largo y se tomaron las temperaturas cada 30 minutos hasta que alcancen la
temperatura promedio de descongelación, realizándose un total de 70 mediciones,
en un transcurso de tiempo de 65.5 horas. En las Fig. 4.1 y 4.2 se muestra el
comportamiento de la temperatura de la carne en relación al tiempo transcurrido y
en el Anexos 3 se muestran las temperaturas registradas en el centro y extremo de
la muestra para la construcción de la curva, para lo cual, se empleó un registro en
donde consta el método de descongelación empleado, el nombre de la materia
prima cárnica utilizada, el número de lectura, el tiempo transcurrido entre cada
medición, la temperatura del centro y la temperatura del extremo.
66
González Apolo
ii
Fig. 4.1 Curva de comportamiento Tiempo – Temperatura de las muestras por
descongelación al ambiente. (Temperatura medida en el centro de la muestra)
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
00 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
TIEMPO (minutos)
TEM
PER
ATU
RA
(°C
)
Fig. 4.2 Curva de comportamiento Tiempo – Temperatura de las muestras por
descongelación al ambiente. (Temperatura medida en el extremo de la muestra)
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
TIEMPO (minutos)
TEM
PER
ATU
RA
(°C
)
67
González Apolo
ii
Tanto en la Fig. 4.1 como en la Fig. 4.2 podemos determinar que el aumento de
temperatura es acelerado en primera etapa, hasta alcanzar la temperatura de
equilibrio entre la muestra y el medio descongelante, que este caso es el aire;
posterior a este punto el aumento de la temperatura es lento, constituyendo esta
última etapa el proceso mismo de descongelación.
Temperatura y tiempo de descongelación
Como ya se mencionó anteriormente la temperatura final de descongelación es la
misma para todos los métodos, siendo -1.44±1°C en el centro y 0.1±1°C en el
extremo del bloque. En la Fotografía 4.6 se muestra la toma de temperatura final de
la muestra por descongelación al ambiente.
Fotografía 4.6 Medición de la temperatura final (descongelación al ambiente)
El tiempo de descongelación promedio se determinó en base al grado óptimo de
descongelación de la carne, a través de la temperatura interna alcanzada y de la
experiencia del personal que maneja el proceso, los que están ligados a la facilidad
de manejo de la misma pre-producción y a los requerimientos mismos del proceso
productivo. Tomando en cuenta las consideraciones anteriores se determinó que el
tiempo de descongelación promedio del método de descongelación al ambiente es
de 70.7 horas.
68
González Apolo
ii
4.2.1.3 Pesaje final de la muestra Finalmente se procedió al pesaje final de las muestras con el fin de determinar su
pérdida de peso durante la descongelación (Fotografía 4.7).
Fotografía 4.7 Pesaje final de las muestras (descongelación al ambiente)
4.2.2 Descongelación por inmersión directa en agua (método propuesto)
El propósito de plantear métodos de descongelación diferentes a los usados
normalmente para la descongelación de carnes rojas, es tratar de disminuir las
pérdidas de peso como consecuencia de este proceso y acortar los tiempos de
descongelación, factor importante dentro de una industria. La descongelación por
inmersión directa en agua tiene este objetivo, además de realizar una evaluación de
la distancia existente entre la teoría y la práctica, sobre las consecuencias que
acarrea este tipo de descongelación.
El registro utilizado para el seguimiento del proceso de descongelación (Anexo 4)
se ha diseñado en base a los mismos parámetros establecidos para el método de
descongelación al ambiente, en el mismo se detalla, el método de descongelación
aplicado, nombre de la materia prima cárnica en estudio, fecha de inicio y
culminación del ensayo, número de lote, número de muestras totales del ensayo,
número de muestra analizada, la cual se compone de peso inicial, temperatura
inicial en el centro y extremo de la muestra, peso del agua a adicionar, temperatura
inicial del agua, hora de inicio del proceso, peso final de la muestra, temperatura
69
González Apolo
ii
final en el centro y extremo de la muestra, temperatura final del agua y hora de
culminación del proceso.
4.2.2.1 Determinación del porcentaje de agua a adicionar
Para determinar el porcentaje de agua más eficiente y factible a adicionar en el
método por inmersión directa, se plantearon diferentes porcentajes de agua del 30,
35, 50, 60 y 70% (Fotografía 4.8). Para lo cual se prosiguió de la siguiente manera:
se tomaron 10 muestras de carne de res 85/15 por cada ensayo planteado y se
tomó el peso inicial de cada una, ya que en base a éste se estableció la cantidad en
kg de agua a adicionar, siendo la carne más el agua el 100%, por ejemplo, en el
caso de la descongelación con 30% de agua, el peso de la carne constituyó el 70%
y el peso del agua el 30%; una vez establecidos los pesos se procedió a la
descongelación de las muestras, todos los ensayos se realizaron al mismo tiempo y
en iguales condiciones de temperatura 15±1°C, la velocidad y tiempo de
descongelación fue independiente para cada método, finalmente cuando las
muestras estuvieron descongeladas se pesó cada una de ellas con el fin de
determinar el porcentaje de mermas producido en cada método, los resultados
arrojados en cada se ensayos se muestran en la Tabla 4.1.
Tabla 4.1 Resultados del método de descongelación por inmersión con diferentes
porcentajes de agua
% de agua % ganancia en peso
Tiempo de descongelación
Recipiente utilizado
30 1.8 52 horas Tinas
35 2.4 47.5 horas Tinas
50 2.79 46 horas Carros
60 2.2 46.23 horas Carros
70 2.2 45.88 horas Carros
La tabla nos muestra que en todos los ensayos propuestos no existe una pérdida de
peso, sino más bien una ganancia, debido a que existe un intercambio de fluidos
entre la carne y el agua de descongelación, dando como resultado una reabsorción
de líquidos lo que provoca el aumento del peso de las muestras. Además se
observa que el tiempo de descongelación no difiere significativamente en relación
con el porcentaje de agua adicionado.
70
González Apolo
ii
Fotografía 4.8 Método de descongelación por inmersión directa con 35% de agua
En base a los resultados obtenidos, ya que en todos los casos hay una ganancia de
peso, los aspectos más relevantes que se tomaron en cuenta para la selección del
porcentaje de agua a utilizar en este método de descongelación fueron la
disponibilidad y capacidad de los recipientes con los que cuenta la empresa para el
desarrollo de los ensayos y el tiempo de descongelación. Debido a que el presente
estudio es a nivel industrial, la mejor opción es el empleo de tinas cerradas de 60 x
40 x 40.5 cm (Fotografía 4.9) por razones de disponibilidad y facilidad de uso, cuya
capacidad y medida son las necesarias para contener al bloque de carne, por lo
tanto, tomando en cuenta este factor y el tiempo de descongelación se resolvió
utilizar un porcentaje de agua del 35% ya que constituye la cantidad suficiente para
cubrir la totalidad de la muestra y acelerar el tiempo de descongelación en relación
al tiempo empleado en el método de descongelación al ambiente, además debido a
que se evidenció que a mayores porcentajes de agua adicionada no disminuye
significativamente el tiempo de descongelación.
71
González Apolo
ii
Fotografía 4.9 Tinas empleadas en los métodos de descongelación por inmersión directa
e indirecta en agua
4.2.2.2 Pesaje inicial de la muestra
Con el fin de determinar el peso inicial con el que entran las muestras al proceso de
descongelación se realizó el pesaje de las mismas en las tinas que se realizará la
descongelación y con su respectiva envoltura (Fotografía 4.10); ya que por razones
de seguridad y Buenas Prácticas de Manufactura se procedió a realizar la
descongelación de la carne con la envoltura propia del proveedor, siendo más fácil
su retiro una vez que la carne se encuentra descongelada, debido a que si se
realiza cuando la muestra esta congelada, el riesgo de que fragmentos de
polietileno ingresen al proceso productivo es alto, pues la envoltura puede romperse
a causa de que ciertas partes de la misma se encuentran adheridas a la muestra y
es difícil su desprendimiento. Esto se debe a que la carne es congelada en las
fundas de polietileno y por efectos de compresión durante el proceso, la envoltura
se adhiere a la carne. Así mismo, retirando la envoltura al final de la descongelación
hay un ahorro significativo de tiempo, lo que nos permite optimizar aún más el
método.
72
González Apolo
ii
Fotografía 4.10 Pesaje inicial de las muestras (inmersión directa en agua)
A la par con el pesaje se efectuó el etiquetado de cada una de las muestras con el
fin de realizar el seguimiento respectivo y trazabilidad hasta la culminación del
proceso (Fotografía 4.11). En la etiqueta se colocó el tipo de materia prima utilizada,
en nuestro caso carne de res 85/15 SD, el peso inicial, fecha y método de
descongelación empleado, además para una mayor seguridad se manejó una
codificación de colores, que eran distintos para cada día de arranque.
Fotografía 4.11 Etiquetado de las muestras (inmersión directa en agua)
4.2.2.3 Adición de agua
El objeto del pesaje de las muestras en los recipientes en los que se va a llevar a
cabo la descongelación, es la fácil adición del agua; el porcentaje de agua a
73
González Apolo
ii
adicionar es el 35% y se calcula en base a la condición de que el peso de la carne
corresponde al 65% y el 35% la cantidad de agua a adicionar. Una vez determinado
el porcentaje de agua se procedió al pesaje de la misma, para lo cual, primero se
taró la tina con la carne y posteriormente se adicionó el agua hasta completar el
requerimiento de cada una de las muestras (Fotografía 4.12).
El agua utilizada para el desarrollo del método es agua potable a temperatura
ambiente de 14±1°C, la misma que cumple con los requisitos establecidos el la
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 108:1984 Agua Potable. Requisitos; la
literatura dice que la temperatura máxima a usar en métodos de descongelación
con líquidos es de 18°C, con el objeto de evitar el calentamiento excesivo de la
carne, el desarrollo microbiano y la desnaturalización de las proteínas.
Fotografía 4.12 Adición de agua (inmersión directa en agua)
4.2.2.4 Aplicación del proceso de descongelación por inmersión directa en agua
Una vez codificadas las muestras se procedió a colocarlas en la sala de carnicería
que se encuentra a una temperatura de 15±1°C y una humedad relativa de 80 –
82%, las muestras se mantuvieron en estas condiciones hasta la culminación del
proceso de descongelación el mismo que dura alrededor de 48.9 (Figura 4.13).
74
75
González Apolo
ii
Fotografía 4.13 Proceso de descongelación por inmersión directa en agua
Determinación de temperatura y tiempo de descongelación Para la determinación de la temperatura final que deben alcanzar las muestras, se
procedió a hacer mediciones repetitivas de la temperatura de las carnes
descongeladas por este método hasta que alcancen la temperatura final buscada
que es de -1.44±1°C en el centro y 0.1±1°C en el extremo del bloque (Fotografía
4.14).
Fotografía 4.14 Medición de la temperatura final (inmersión directa en agua)
76
González Apolo
ii
Con la finalidad de conocer el curso del proceso, se tomo una muestra patrón para
determinar el incremento de la temperatura con relación al tiempo, para lo cual se
realizó un total de 57 mediciones, tomadas cada 30 min hasta que la muestra
alcance la temperatura de descongelación promedio de 1.44±1°C, la misma que se
alcanzó en un tiempo de 48.5 horas. En la Fig. 4.3 se muestra dicho
comportamiento, las temperaturas registradas para la construcción de la curva se
indican en el Anexo 5 que registro en donde consta el método de descongelación
empleado, el nombre de la materia prima cárnica utilizada, el número de lectura, el
tiempo transcurrido entre cada medición y la temperatura de la muestra.
Fig. 4.3 Curva de comportamiento Tiempo – Temperatura de las muestras por
descongelación por inmersión directa en agua. (Temperatura medida en el centro de la
muestra)
-23
-22
-21
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
00 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
TIEMPO (min)
TEM
PER
ATU
RA
(°C
)
En la figura 4.3 observamos que al principio el incremento de temperatura es
acelerado hasta alcanzar el punto de equilibrio, pasada esta etapa el aumento es
lento, sin embargo, el punto de descongelación óptimo es alcanzado más
rápidamente en comparación con el método de descongelación al ambiente.
El tiempo de descongelación de la carne en cada uno de los métodos de
descongelación está en función de la conductividad térmica y de la gradiente de
González Apolo
ii
temperatura existente entre la temperatura de la carne congelada y la temperatura a
la que se efectúa la descongelación.
A nivel industrial lo que se busca es la disminución de tiempos de proceso, que en
el caso de la descongelación, se lograría aumentando la conductividad térmica de la
carne y la gradiente de temperatura.
En cuanto al aumento de la gradiente de temperatura, existe la posibilidad del
aumento de la temperatura a la que se lleva a cabo la descongelación, que en todos
los casos es la temperatura ambiente a 15±1°C, opción que fue descartada por los
problemas microbiológicos, ya que sumando, una alta temperatura ambiente y un
medio óptimo de crecimiento microbiano, como son la carne y sus exudados, puede
acarrear un grave inconveniente de inocuidad alimentaria.
Uno de los objetivos del método de descongelación por inmersión en agua, es la
disminución del tiempo de descongelación, el mismo que se logra aumentando la
conductividad térmica de las muestras, a través de la elevación de su coeficiente de
transmisión, que en el caso del agua es de 400 – 600 W/m2°C en relación con
coeficiente del aire que se encuentra entre 20 – 60 W/m2°C. Como en las dos
variantes del método propuesto, el medio de descongelación utilizado es el agua,
los tiempos de descongelación son menores, constituyéndose en una ventaja
importante.
En base a los resultados obtenidos, se estipuló el tiempo de descongelación
promedio necesario para el método de descongelación por inmersión directa en
agua es de 48.9 horas.
4.2.2.5 Pesaje final de la muestra Finalmente se prosiguió a efectuar el pesaje final de cada una de las muestras y así
determinar la cantidad de merma en peso durante la descongelación de la carne,
para lo cual se pesaron una a una las muestras, una vez que ya ha sido separada el
agua de descongelación, para tal efecto, nos ayudamos con el empleo de tinas con
rejillas como se indican en las Fotografía 4.15 y 4.16.
77
González Apolo
ii
Fotografía 4.15 Separación de la carne y el agua para proceder al pesaje final
Fotografía 4.16 Pesaje final de las muestras (inmersión directa en agua)
4.2.3 Descongelación por inmersión indirecta en agua (método propuesto) Teóricamente la descongelación por inmersión directa en agua es perjudicial para la
calidad de la carne, ya que de manera simultánea se produce la extracción de
sustancias solubles y la absorción del líquido de descongelación por parte de la
carne, aspectos que serán rechazos o aceptados en el análisis a posteriori del
comportamiento de las muestras descongeladas en la elaboración de un derivado
cárnico.
78
González Apolo
ii
Tomando en cuenta estos factores, aún desconocidos en la práctica, se decidió
proponer un nuevo método de descongelación por inmersión en agua, el mismo que
se realizará a la par con los demás métodos. Esto nos permitirá una mayor
optimización y trascendencia del estudio. La variante de este método es la
descongelación por inmersión indirecta en agua, es decir, mediante el empleo de
fundas herméticamente selladas, lo que permitirá un mejor manejo del proceso
microbiológicamente, además de evitar la pérdida de exudados, ya que se pretende
la reutilización de éstos.
El registro utilizado para el seguimiento de este proceso de descongelación (Anexo
6) consta de los siguientes elementos: método de descongelación aplicado, nombre
de la materia prima cárnica en estudio, fecha de inicio y culminación del ensayo,
número de lote, número de muestras totales del ensayo, número de muestra
analizada, la cual se compone de peso inicial, temperatura inicial en el centro y
extremo de la muestra, peso del agua a adicionar, temperatura inicial del agua, hora
de inicio del proceso, peso final de la muestra, peso del exudado, temperatura final
en el centro y extremo de la muestra y hora de culminación del proceso.
4.2.3.1 Determinación del porcentaje de agua
Para la determinación del porcentaje de agua a usar, se realizó las mismas
consideraciones que en el método por inmersión directa en agua, por la
disponibilidad y facilidad de uso se trabajó en tinas cerradas de 60 x 40 x 40.5 cm,
siendo el porcentaje de agua a adicionar del 35%, puesto que constituye la cantidad
suficiente para cubrir la muestra y acelerar el tiempo de descongelación.
La descongelación también se puede llevar a cabo por contacto indirecto al colocar
la carne en fundas de polietileno herméticas, obteniéndose una buena calidad ya
que se disminuye la contaminación microbiológica y se evitan las pérdidas de peso.
Además como consecuencia del eficaz intercambio calórico entre la carne y la
película de agua se disminuyen los tiempos de descongelación. 4.2.3.2 Pesaje inicial de la muestra Primero se procedió a pesar una a una las muestras de carne con su propia
envoltura (Fotografía 4.17), seguidamente se colocaron en fundas de polietileno de
baja densidad, se extrajo la mayor cantidad de aire posible de la funda y sellaron
79
González Apolo
ii
herméticamente con la ayuda con amarras plásticas. (Fotografía 4.18). La selección
de las fundas a utilizar se hizo en base a su resistencia, hermeticidad y tamaño,
para lo cual se realizaron pruebas de descongelación con fundas de diferentes
proveedores con el fin de analizar dichas características, llegando a concluir que la
funda más apropiada a emplear para nuestro caso es una funda de polietileno de
baja densidad de 100 cm x 70 cm x 3 miles de micrones.
Fotografía 4.17 Pesaje inicial de las muestras (inmersión indirecta en agua)
Fotografía 4.18 Preparación de la muestra para la descongelación por inmersión indirecta
en agua
80
González Apolo
ii
4.2.3.3 Adición de agua
Una vez que las muestras han sido enfundadas y selladas se colocaron
cuidadosamente en las tinas seleccionadas para el efecto y se procedió a adicionar
el agua; el peso del agua se determinó en base al peso de carne que constituye el
65% y el agua el 35% (Fotografía 4.19) El agua a emplear como medio de
descongelación es agua potable, la misma que se encuentra a una temperatura
promedio de 14±1°C y cumple con los requisitos establecidos el la Norma
Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 108:1984 Agua Potable. Requisitos.
Seguidamente se etiquetó cada una de las muestras de acuerdo al método
empleado, fecha y peso.
Fotografía 4.19 Adición de agua (inmersión indirecta en agua)
4.2.3.4 Aplicación del proceso de descongelación por inmersión indirecta en agua Para el desarrollo del proceso de descongelación se procedió a colocar las
muestras en la sala de carnicería, la misma que se encuentra a una temperatura de
15±1°C y una humedad relativa de 80 – 82%, manteniéndose en estas condiciones
hasta que finalice el proceso de descongelación que dura aproximadamente 50.5
horas. En la Fotografía 4.20 se muestra el proceso de descongelación de la carne
empleando este método.
81
González Apolo
ii
Fotografía 4.20 Proceso de descongelación por inmersión indirecta en agua
Determinación de temperaturas y tiempos de descongelación La temperatura óptima de descongelación como en todos los casos es de -1.44
±1°C en el centro y 0.1±1°C en el extremo, temperaturas que fueron determinadas
en ensayos previos y en base a los parámetros ya señalados (Fotografía 4.21).
Fotografía 4.21 Medición de la temperatura final (inmersión indirecta en agua)
El proceso de descongelación por inmersión indirecta en agua tiene un
comportamiento muy similar al de inmersión directa, ya que le polietileno tiene un
alto coeficiente de transmisión de calor, que sumado al del agua disminuyen el
tiempo de descongelación, comparado con el método patrón, que es
descongelación al ambiente.
82
González Apolo
ii
Para determinar el comportamiento del proceso se efectuó un seguimiento de una
muestra patrón, a la cual se le tomó la temperatura en lapsos de tiempo de 1 hora,
debido a la dificultad de medición en relación con los demás métodos. Se efectuó
un total de 35 mediciones distribuidas en un tiempo de 54 horas, tiempo en el cual
la muestra alcanzó la temperatura óptima de descongelación. Estos datos se
indican en el Anexo 7 que consiste en un registro en donde consta el método de
descongelación empleado, el nombre de la materia prima cárnica utilizada, el
número de lectura, el tiempo transcurrido entre cada medición y la temperatura de
la muestra. La tabulación de estos datos nos permitió obtener posteriormente una
curva de comportamiento de la temperatura vs. tiempo. En la Fig. 4.4 se muestra el
comportamiento de la temperatura de la carne en relación al tiempo.
Fig. 4.4 Curva de comportamiento Tiempo – Temperatura de las muestras por
descongelación por inmersión indirecta en agua. (Temperatura medida en el centro de la
muestra)
-23
-22
-21
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
00 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
TIEMPO (minutos)
TEM
PER
ATU
RA
(°C
)
El Fig. 4.4 podemos determinar que la curva de comportamiento tiempo –
temperatura en este caso, es muy similar al comportamiento de la carne en el
método de descongelación por inmersión directa en agua, teniendo la misma
tendencia, con la diferencia de que la temperatura óptima de descongelación se
alcanza en un tiempo mayor, aunque no significativo.
83
González Apolo
ii
El tiempo de descongelación en este método se determinó en base a los ensayos
del comportamiento del proceso, ya que para el desarrollo del método se utiliza
fundas herméticamente selladas, lo que hace imposible la medición de la
temperatura cada cierto tiempo. Asimismo se realizó una comprobación de dicho
parámetro al tomar las temperaturas finales de cada muestra, siendo el tiempo de
descongelación promedio alrededor de 50.4 horas.
4.2.3.5 Pesaje final de las muestras
Al concluir el proceso de descongelación se procedió a pesar cada una de las
muestras, con el fin de determinar su peso final neto, es decir, el peso de la carne
con el líquido exudado. (Fotografía 4.22)
Fotografía 4.22 Pesaje final de las muestras (inmersión indirecta en agua)
Seguidamente con la finalidad de determinar la cantidad de líquido exudado y la
pérdida de peso de la carne se procedió a la separación de estos dos componentes
(Fotografía 4.23) y se tomaron sus pesos por separado. En la Fotografía 4.24 se
muestra el pesado del líquido exudado, una vez que ha sido separado de la carne.
84
González Apolo
ii
Fotografía 4.23 Separación de la carne y exudados cárnicos
Fotografía 4.24 Pesaje del exudado cárnico
4.3 Análisis estadístico e interpretación de los resultados de los ensayos 4.3.1 Análisis de la variación de peso En la Tabla 4.2 se muestran los resultados de las variaciones de peso por
descongelación de la carne de res 85/15, obtenidas en los métodos de
descongelación al ambiente, inmersión directa e indirecta en agua. Como se
observa, el promedio de las mermas registradas en la descongelación al ambiente
85
González Apolo
ii
fue de 3.74%. En cambio, en los métodos propuestos se registró una ganancia de
peso, del 2.88% en el método de descongelación por inmersión directa en agua y
del 1.30% en el método por inmersión indirecta en agua.
Tabla 4.2 Valores promedios y desviaciones standard de las variaciones de peso por
descongelación de la carne de res 85/15 Merma por
descongelación al
ambiente (%)
Ganancia por
descongelación en inmersión
directa en agua (%)
Ganancia por
descongelación en
inmersión indirecta en agua
(%)
-3.74 ± 0.86 2.88 ± 1.38 1.30 ± 1.08
4.3.1.1 Descongelación al ambiente (método patrón) En los valores de pérdidas por mermas señalados en el Anexo 8 para cada
muestra, se puede observar que la merma es indistinta para cada muestra, con
valores que fluctúan alrededor del 3 y 4%. Estas variaciones se deben a varios
factores que influyen en la cantidad de exudado producido durante la
descongelación, la mayoría de los cuales no pueden ser controlados, ya que son
inherentes a la carne utilizada como: raza, edad, tipo de músculo, pH, etc., y otros,
como la velocidad de congelación, que si bien puede ser controlada por el industrial
encargado de proveer la carne para el procesamiento, al no contar el país con
tecnologías avanzadas de congelación, ésta se realiza de forma lenta, lo que
incurre en pérdidas de peso mayores durante la descongelación.
Asimismo, la pérdida de peso durante esta etapa, se ve influenciada por el rigor
mortis, ya que si éste se realizó inmediatamente después del sacrificio, se detiene,
y al momento de la descongelación continua la degradación del ATP y del
glucógeno y la formación del ácido láctico, que con la congelación se había
interrumpido. Este rigor de la descongelación provoca una mayor pérdida de agua,
de aquí la importancia de tener una relación directa con el proveedor de la carne
para evitar la realización de este procedimiento, que incurre en pérdidas
económicas para la Empresa.
En la Fig. 4.5 se muestra una serie de datos obtenidos de los ensayos del método
de descongelación al ambiente referente a la relación entre el pH y las pérdidas de
peso durante esta etapa, en donde podemos observar que mientras el pH más se
86
87
González Apolo
ii
acerca al punto isoeléctrico de la carne, menor es su capacidad de retención de
agua y mayores las pérdidas de peso en esta etapa, por lo que, carnes con pH más
altos, cercanos a la neutralidad desembocan en menor cantidad de exudado.
Fig. 4.5 Relación del pH con el porcentaje de mermas por descongelación
6.15, 3.16
6.01, 3.636.08, 3.35
5.91, 4.78
5.95, 4.09
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.85 5.9 5.95 6 6.05 6.1 6.15 6.2
5.956.155.916.016.08
4.3.1.2 Descongelación por inmersión directa en agua (método propuesto) En el caso del método de descongelación por inmersión directa en agua, se
observa que no hay una pérdida de peso, sino más bien una ganancia, como se
puede visualizar en el Anexo 8, en donde se detalla la ganancia de peso de cada
una de las muestras. El porcentaje de ganancia es indistinto para cada muestra,
con valores que fluctúan alrededor del 2 y 4%. Esta ganancia se debe a que la
muestra al estar en contacto directo con el agua absorbe cierta cantidad de agua
del medio de descongelación, cantidad que depende principalmente del tipo de
músculo que se esta descongelando; ya que músculos duros poseen tejido
conectivo por lo que tienden a absorber menor cantidad de agua, que músculos
suaves o que han recibido un corte en su estructura.
4.3.1.3 Descongelación por inmersión indirecta en agua (método propuesto) En el método de descongelación por inmersión indirecta en agua se observa una
ganancia de peso promedio del 1.30%, con una desviación del ±1.08%, en el Anexo
8 se muestran los valores obtenidos para cada muestra. Este valor se descompone
de la siguiente manera un -1.00% que es la pérdida de peso promedio de la carne y
González Apolo
ii
un 2.30% que constituye el porcentaje de exudado, lo que nos da como resultado
una ganancia de alrededor del 1.30%. La ganancia de peso de la muestra
descongelada en relación al peso inicial de la muestra puede deberse a que la
funda plástica a pesar de su espesor no es 100% permeable y puede darse una
transferencia de agua a través del empaque, por la condensación de gotitas de
agua en el mismo, debido a la diferencia de temperaturas, entre la carne y el medio
de descongelación.
Esta ganancia relativa de peso puede estar basada en que los líquidos intersticiales
o el agua que se encuentra en los músculos al momento de la congelación o ante
una baja de temperatura estos tienden a expandirse; teniendo la explicación de la
ganancia de peso a la diferencia de densidades; es decir, los líquidos al pasar de
estado sólido a líquidos (descongelamiento), se dilatan por lo que ganan en
volumen dando así un incremento de peso.
4.3.2 Análisis del tiempo vs. temperatura de descongelación En la Fig. 4.6 se describe el curso seguido por las temperaturas durante la
descongelación de la carne de res 85/15, por los métodos de descongelación al
ambiente, inmersión directa en agua e inmersión indirecta en agua. Como se puede
observar las 3 curvas tienen un comportamiento similar, con la diferencia del
periodo en que alcanzan el punto de equilibrio, lo que incurre en la variación de los
tiempos de descongelación para cada método, tiempos que están influenciados por
el coeficiente de transmisión térmica de los medios de descongelación que en el
método patrón es el aire y en los propuestos, el agua. En la figura se observa
que la temperatura final (-1.4°C) se alcanza más rápidamente en el método de
descongelación por inmersión directa en agua, con un tiempo de 48.9 horas,
seguido por el método de descongelación por inmersión indirecta en agua con 50.4
horas y finalmente el método de descongelación al ambiente con 70.7 horas de
descongelación. En la Tabla 4.3 se muestra el resumen de los tiempos de
descongelación de cada método descongelación con sus respectivas desviaciones
standard.
88
González Apolo
ii
Fig. 4.6 Curso seguido por la temperatura durante el proceso de descongelación de la
carne de res 85/15
-23
-22
-21
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
00 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
TIEMPO (minutos)
TEM
PER
ATU
RA
(°C
)
Descongelación alambiente
Descongelación porinmersión directa enaguaDescongelación porinmersión indirecta enagua
Tabla 4.3 Tiempos de descongelación promedios y desviaciones standard de los métodos
de descongelación en estudio
Descongelación al
ambiente (horas)
Descongelación por
inmersión directa en agua
(horas)
Descongelación por
inmersión indirecta en agua
(horas)
70.7 ± 3.38 48.9 ± 2.19 50.4 ± 3.36
4.3.3 Análisis estadístico 4.3.3.1 Diagrama de cajas
El diagrama de cajas es un método de demostración gráfica que nos permite
visualizar rápidamente la variabilidad de los promedios de cada uno de los métodos
en estudio, aunque no se puede establecer si esta diferencia es significativa, por lo
que posteriormente se aplicará el análisis de varianza (ANOVA) y la Prueba de
Tukey para establecer las diferencias existentes. Al mismo tiempo nos permite
89
González Apolo
ii
observar los valores que quedan fuera de los límites, lo cuales se representan con
un asterisco y son los considerados datos atípicos.
Fig. 4.7 Diagrama de cajas de los métodos de descongelación al ambiente, inmersión
directa en agua e inmersión indirecta
% V
aria
ción
de
Peso
Inmersion indirectaInmersion directaAmbiente
5.0
2.5
0.0
-2.5
-5.0
Diagrama de Cajas Ambiente, Inmersion directa, Inmersion indirecta
El diagrama de cajas se puede observar que en el método de descongelación al
ambiente (método 1) los datos se encuentran agrupados alrededor de la mediana
existiendo un dato fuera de la distribución, en el método de descongelación por
inmersión directa en agua (método 2) los datos tienen una dispersión mayor al
método anterior respecto a la mediana, no tiene valores extremos muy alejados del
resto de datos; en el método de descongelación por inmersión indirecta en agua
(método 3) los datos tienen una dispersión menor al método 2, es decir se
encuentran adecuadamente distribuidos y los valores extremos no se alejan del
resto de datos, se observan dos datos fuera de la distribución.
Asimismo se puede apreciar fácilmente que el método de descongelación por
inmersión directa en agua presenta un porcentaje de ganancia de peso que difieren
del método de descongelación al ambiente y método de descongelación por
inmersión indirecta, ya que en el primero se observa pérdida de peso (merma
).
90
González Apolo
ii
4.3.3.2 Análisis de variancia (ANOVA)
Para comprobar la hipótesis de nula o de igualdad que señala que no hay diferencia
significativa entre la variación de pesos (merma – ganancia) de los métodos de
descongelación en estudio y la hipótesis alterna que señala que si existe diferencia
significativa entre la variación de peso de los mismos, se realizó un análisis
estadístico de varianza (ANOVA) para dos factores, en donde el primer factor son
los métodos en estudio y el segundo factor los días en que se efectuaron los
ensayos. Se realiza el ANOVA para dos factores con el fin de eliminar los errores
debidos al día en que se realiza los ensayos, permitiéndonos ver más claramente la
diferencia significativa entre los métodos.
Siendo las hipótesis planteadas las siguientes,
Hipótesis de nula o de igualdad: H0 = µ1 ≠ µ2 ≠ µ2
Hipótesis alterna: H1 = µ1 = µ2 = µ2
En las Tablas 4.4 y 4.5 se muestran el resumen análisis estadístico y el análisis de
varianza (ANOVA) realizado para los tres métodos de descongelación tanto los
propuestos como el testigo.
Tabla 4.4 Tabla resumen del análisis estadístico
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianz
a
Descongelación al ambiente 50 187.1249521 -3.742499041 0.7418Descongelación por inmersión directa en agua 50 143.7810584 2.875621169 1.9272Descongelación por inmersión indirecta en agua 50 64.82075356 1.296415071 1.1665
Tabla 4.5 Análisis de varianza de dos factores (ANOVA) para las variaciones de peso de
los métodos de descongelación
Análisis de varianza de dos factores Origen de
las variaciones
Suma de cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de los
cuadrados
F calculado
(Fc)
Probabilidad
Valor crítico para F
(Ft) Días 79.20 49 1.62 1.46 0.058 1.48Métodos 1194.73 2 597.37 538.37 1.39E-53 3.09Error 108.74 98 1.11 Total 1382.67 149
91
González Apolo
ii
Nota: El análisis de varianza se realizó a partir de los datos obtenidos de los resultados de
variación de peso de las 50 muestras sometidas a los distintos procesos de descongelación
mostrados en el Anexo 8.
Luego de realizado el análisis se observa que el Fc= 538.37 (f calculado) es mayor
al Ft = 3.089 (f crítico) para un nivel de significancia del 95%, llegándose a rechazar
la hipótesis nula de igualdad, aceptándose la hipótesis alterna, de diferencia entre
los porcentajes de mermas para los tres métodos en estudio, existiendo una
diferencia significativa entre el porcentaje de variación de peso (merma-ganancia)
para los métodos de descongelación estudiados.
El valor-p es de 1,39 E-53, este valor representa el valor de la probabilidad, y por
ser inferior a 2,5% (0,025) que es nivel de confianza (5%) con el que somete a
prueba las hipótesis, nos permite tener seguridad en que el tamaño de la muestra
es adecuado y que se ha reducido notablemente la posibilidad de cometer un Error
Tipo II (error estadístico) al momento de rechazar la hipótesis nula, es decir, hay la
evidencia suficiente para llegar a la conclusión enunciada anteriormente, de que la
diferencia entre los métodos de descongelación estudiados es significativa.
4.3.3.3 Prueba de Tukey
Complementariamente al análisis de varianza se realizó la comparación de medias
de los 3 métodos de descongelación: al ambiente, inmersión directa en agua e
inmersión indirecta en agua, empleando la prueba de Tukey, para detectar las
diferencias entre pares de medias, a través de la utilización de un nivel de
significancia por familia que es la “probabilidad de cometer uno o más errores de
Tipo I para todo el conjunto de comparaciones” (Minitab Inc. 2007: 37).
En la Tabla 4.6 se muestra el resumen de la Prueba de Tukey o significación, en
donde, las asignación de letras diferentes para cada método nos indica que hay
diferencia significativa entre todos los pares de métodos de descongelación
estudiados: descongelación al ambiente vs. descongelación por inmersión directa
en agua, descongelación al ambiente vs. descongelación por inmersión indirecta en
agua y descongelación por inmersión directa en agua vs. descongelación por
inmersión indirecta en agua. La Prueba de Tukey completa se muestra en el Anexo
9.
92
González Apolo
ii
Tabla 4.6 Tabla resumen de la Prueba de Significación Método de Descongelación por inmersión directa en agua a
Método de Descongelación por inmersión indirecta en agua
b
Método de Descongelación al ambiente c
Además se puede establecer que el método con un mayor porcentaje de ganancia
de peso en este caso es el método de descongelación por inmersión directa en
agua (método 2) y que difiere significativamente de los otros dos métodos.
4.3.3.4 Análisis de residuos
Para verificar que las conclusiones a las que se llegaron a partir del ANOVA fueron
confiables y comprobar si se verifican las hipótesis, se realizó un análisis de
residuos, entiéndanse los residuos como errores de aproximación de los datos
experimentales, es decir, las diferencias existente entre los datos obtenidos y el
promedio, el cual a través de una serie de gráficas ayuda a verificar que éstos
cumplan con los supuestos de independencia estadística y distribución normal.
Los análisis realizados de los residuos fueron:
1. Probabilidad normal de los residuos Esta gráfica se utiliza para comprobar si los datos con los que se están trabajando
provienen de una distribución normal y además permite detectar no normalidades.
Una línea aproximadamente recta indica que los residuos se distribuyen
normalmente.
2. Histograma de residuos
El histograma de residuos se utiliza para verificar que los residuos se encuentren
normalmente distribuidos alrededor de 0, y detectar si existen diversos valores
máximos, valores atípicos y no normalidades.
93
González Apolo
ii
3. Residuos vs. valores ajustados
Esta gráfica se utiliza para poder observar la diferencia del comportamiento de los
residuos vs. los valores ajustados que son los valores pronosticados o valores que
deberíamos tener para que el comportamiento sea lineal; para la interpretación
posteriormente la gráfica se comparará con el gráfico de los residuos vs. el tiempo
de la observación, es decir, vs. los días en que se realizaron los ensayos.
4. Residuos vs. tiempo de la observación
Esta gráfica nos sirve para detectar la dependencia de los residuos respecto al
tiempo y determinar si existe un error sistemático o aleatorio en los ensayos
realizados.
En las Fig. 4.8, 4.9 y 4.10 se muestran las gráficas de los análisis de residuos para
cada uno de los métodos de descongelación: al ambiente, inmersión directa en
agua e inmersión indirecta en agua, respectivamente.
Fig. 4.8 Gráficas de residuos para el método de descongelación al ambiente (método 1)
Residual
Per
cent
210-1-2
99
90
50
10
1
Fitted Value
Res
idua
l
-3.4-3.6-3.8-4.0
2
1
0
-1
-2
Residual
Freq
uenc
y
210-1-2
16
12
8
4
0
Observation Order
Res
idua
l
50454035302520151051
2
1
0
-1
-2
Normal Probability Plot of the Residuals Residuals Versus the Fitted Values
Histogram of the Residuals Residuals Versus the Order of the Data
Gráficos de Residuos Descongelación al Ambiente
94
González Apolo
ii
En cuanto a la predicción del residuo para el método de descongelación al ambiente
se observa que existe una distribución normal, ya que los residuos se distribuyen
aleatoriamente alrededor del promedio, lo que nos da una seguridad absoluta de
que no existe un error sistemático, el error que se determina solamente es debido al
azar, es decir, propio del ensayo experimental.
Además se visualiza que el gráfico de residuos vs. valores ajustados (gráfico 3) no
difiere significativamente del grafico 4 de residuos vs. tiempo de la observación, es
decir, los residuos tienen un comportamiento lineal y están ajustados a una
distribución lineal.
Fig. 4.9 Gráficas de residuos para el método de descongelación por inmersión directa en
agua (método 2)
Residual
Per
cent
420-2-4
99
90
50
10
1
Fitted Value
Res
idua
l
2.922.902.882.862.84
3.0
1.5
0.0
-1.5
-3.0
Residual
Freq
uenc
y
210-1-2
10.0
7.5
5.0
2.5
0.0
Observation Order
Res
idua
l
50454035302520151051
3.0
1.5
0.0
-1.5
-3.0
Normal Probability Plot of the Residuals Residuals Versus the Fitted Values
Histogram of the Residuals Residuals Versus the Order of the Data
Gráfico de Residuos Descongelación Inmersion directa
La predicción del residuo para el método de descongelación por inmersión directa
en agua tiene una distribución normal, puesto que los residuos se distribuyen de
forma normal alrededor del promedio, lo que nos da la seguridad de que no existe
un error sistemático en el método, el error que se determina solamente es debido al
azar, propio del ensayo experimental.
95
González Apolo
ii
En cuanto a la comparación de los gráficos de residuos vs. valores ajustados
(grafico 3) y de residuos vs. tiempo de la observación (gráfico 4), se puede observar
que el gráfico 3 no difiere significativamente del 4, lo que nos indica que los
residuos están ajustados a una distribución lineal.
Fig. 4.10 Gráficas de residuos para el método de descongelación por inmersión indirecta
en agua (método 3)
Residual
Per
cent
420-2
99
90
50
10
1
Fitted ValueR
esid
ual
1.51.41.31.21.1
3
2
1
0
-1
Residual
Freq
uenc
y
3210-1
20
15
10
5
0
Observation Order
Res
idua
l
50454035302520151051
3
2
1
0
-1
Normal Probability Plot of the Residuals Residuals Versus the Fitted Values
Histogram of the Residuals Residuals Versus the Order of the Data
Gráfico de Residuos Descongelación Inmersion Indirecta
En cuanto a la predicción del residuo para el método de descongelación por
inmersión indirecta en agua se observa que los residuos se distribuyen
aleatoriamente alrededor del promedio, lo que nos lleva a determinar al igual que
con los otros dos métodos de que existe una distribución normal, asegurando de
esta manera que el error cometido es al azar, es decir, inherente al método,
descartando la posibilidad de que se haya presentado un error sistemático.
Mediante la comparación del gráfico de residuos vs. valores ajustados (gráfico 3) y
el gráfico residuos vs. tiempo de la observación (gráfico 4) se observa que a pesar
de existir una diferencia en la tendencia de los dos gráficos, por no ser ésta
altamente significativa nos lleva a concluir que los residuos están ajustados a una
distribución normal.
96
González Apolo
ii
4.3.3.5 Análisis de tendencia
Finalmente se realizó un análisis de tendencia en el tiempo para cada uno de los
métodos de descongelación estudiados, con el objetivo de determinar si éstos serán
repetitivos en el tiempo. En las Fig. 4.11, 4.12 y 4.13 se muestran las tendencias
para cada uno de los métodos.
Fig. 4.11 Diagrama de análisis de tendencia para el método de descongelación al ambiente
(método 1)
Index
Am
bien
te
50454035302520151051
-1
-2
-3
-4
-5
-6
Accuracy MeasuresMAPE 21.2851MAD 0.6163MSD 0.6998
VariableActualFits
Análisis de Tendencias Descongelación la AmbienteLinear Trend Model
Yt = -4.03348 + 0.0114111*t
En la grafica de tendencia podemos observar que el método de descongelación al
ambiente tiene una tendencia lineal, ya que los datos están distribuidos
aleatoriamente respecto de la predicción de comportamiento, lo que nos permite
concluir que el método es repetitivo en el tiempo, aunque se debe resaltar que la
mermas de peso tienen una ligera tendencia a aumentar en el tiempo, un tanto
significativa, ya que su coeficiente es de 0.0114.
97
González Apolo
ii
Fig. 4.12 Diagrama de análisis de tendencia para el método de descongelación por
inmersión directa en agua (método 2)
Index
Inm
ersi
on d
irec
ta
50454035302520151051
6
5
4
3
2
1
0
Accuracy MeasuresMAPE 134.996MAD 1.111MSD 1.888
VariableActualFits
Análisis de Tendencias Descongelación Inmersión DirectaLinear Trend Model
Yt = 2.82942 + 0.00181169*t
En la gráfica de análisis de tendencia para el método de descongelación por
inmersión directa en agua se puede observar un comportamiento lineal, con datos
distribuidos aleatoriamente respecto de la predicción de comportamiento, lo que lo
hace un método repetitivo en el tiempo y uno de los más confiables, ya que además
de tener una predicción casi lineal, su coeficiente es de 0.0018, que al ser muy bajo
representa que la ganancia de peso tendrán una tendencia lineal respecto a su
promedio.
98
González Apolo
ii
Fig. 4.13 Diagrama de análisis de tendencia para el método de descongelación por
inmersión indirecta en agua (método 3)
Index
Inm
ersi
on in
dire
cta
50454035302520151051
5
4
3
2
1
0
Accuracy MeasuresMAPE 136.815MAD 0.832MSD 1.132
VariableActualFits
Análisis de Tendencias Descongelación Inmersión IndirectaLinear Trend Model
Yt = 1.48169 - 0.00726567*t
En la grafica de tendencia para el método de descongelación por inmersión
indirecta en agua se puede observar que el método tiene una tendencia lineal, ya
que los datos se encuentran distribuidos aleatoriamente respecto de la predicción
de comportamiento y con una buena dispersión, aunque se observa que la
ganancia de peso tiene una tendencia a disminuir en el tiempo, no muy significativa,
ya que el coeficiente es de 0.0073.
4.4 Factibilidad para la optimización de los métodos y recursos
Ya que se ha determinado mejores resultados, en los métodos de descongelación
propuestos, en lo referente a las mermas de peso, se vio la posibilidad de mejora de
los mismos, mediante la optimización de los subproductos obtenidos de ellos.
Entre los diferentes subproductos encontramos, el exudado obtenido de la
descongelación por inmersión indirecta en agua, el agua usada en este proceso y el
agua de la descongelación por inmersión directa.
99
González Apolo
ii
4.4.1 Exudado de la descongelación por inmersión indirecta en agua
Siendo el objetivo de este método, la conservación del exudado en las fundas de
polietileno que se propuso para el efecto, la inserción de éste al proceso productivo,
constituye una optimización muy importante, por lo tanto, se realizó el análisis del
contenido proteico del líquido de descongelación, factor determinante, para
establecer la factibilidad o no de su utilización en el proceso de elaboración de los
derivados cárnicos. Además se realizaron análisis de humedad y de sólidos totales
o extracto seco.
El muestreo para dichos análisis fue al azar, la toma de la muestra se realizó una
vez concluido el proceso de descongelación. Debido a que el análisis de mayor
importancia es el contenido de proteínas, éste se realizó por duplicado de lotes de
producción diferentes en el tiempo.
Para la determinación de estas características, se utilizaron los servicios de un
laboratorio externo reconocido, como es el Laboratorio de Análisis Bromatológico de
la Universidad de Cuenca. La técnica utilizada para este análisis fue el método
Kjeldahl.
En la tabla 4.7 se muestra el resumen de los resultados de los análisis
bromatológicos del líquido exudado. Los análisis emitidos por el Laboratorio de
Bromatología de la Universidad de Cuenca se muestran los Anexo 10 y 11.
Tabla 4.7 Análisis Bromatológico del exudado obtenido del método de descongelación por
inmersión indirecta en agua
Variable Unidad Resultados obtenidos
(práctica)
Sangre de
sacrificio
(teórico)
Humedad % P/V 90.21 80.9
Proteína Bruta % P/V 8.595 17
Sólidos Totales o Extracto Seco % P/V 9.79 19.1
La Tabla 4.7 nos indica que el contenido de agua del exudado es del 90.21%,
siendo un porcentaje mayor al de la sangre entera que tiene alrededor del 80.8% de
agua, es decir, el exudado contiene un 9.31% más de agua, valor que esta
relacionado principalmente con el método de congelación empleado en la materia
100
González Apolo
ii
prima en estudio, que en este caso es lento y forma cristales de hielo más grandes
que ocasionan las pérdidas por goteo durante la descongelación y por ende un
exudado con un mayor contenido de agua y un menor de sólidos totales, en relación
con la sangre entera.
En cuanto al contenido proteico, al no ser el exudado considerado sangre entera,
sino más bien suero, es decir, que contiene un porcentaje de sangre entera, su
porcentaje de proteínas no es despreciable, lo que nos lleva a determinar que
puede ser considerado como carne líquida.
Además se realizó análisis microbiológicos de la carne congelada, descongelada y
del líquido exudado, para determinar el grado de contaminación de los mismos,
realizando recuentos por duplicado de aerobios totales (REP), enterobacterias,
coliformes totales (CT), coli fecales (CF) y S. aureus, análisis que se llevaron a cabo
en el Laboratorio de Control de Calidad de Embutidos La Italiana.
De acuerdo al informe emitido por el Laboratorio de Control de Calidad de la
empresa, se pudo determinar que existe una disminución significativa del recuento
microbiano de la carne descongelada, en relación a la carne congelada que entró al
proceso; cumpliendo con la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2346:2006
Carne fresca y menudencias comestibles frescas. Requisitos. Esto se debe a que la
carne al estar contenida en una funda hermética se encuentra aislada del medio
ambiente, evitando así la proliferación microbiana, principalmente de
microorganismos aerobios.
En cuanto al resultado obtenido de los análisis microbiológicos realizados al
exudado cárnico, éstos muestran un recuento de seis unidades logarítmicas.
En base a los resultados obtenidos, tanto en el análisis de proteínas, como en el
resultado de los métodos de descongelación, se decidió realizar la inserción del
líquido exudado al proceso de elaboración del embutido a realizar, en nuestro caso,
la Salchicha Frankfurt, lo que nos permitirá su optimización, considerando el
porcentaje de exudado como parte de la formulación de la carne de res 85/15
empleada para el efecto. Además con la utilización del exudado se enriquece al
producto, ya que se le esta adicionando un valor extra, en cuanto a su contenido
proteico.
101
González Apolo
ii
4.4.2 Reutilización del agua de descongelación del método por inmersión indirecta
Debido a que la carne no esta en contacto directo con el medio de descongelación,
ya que se encuentra aislada por la funda de polietileno, se analizó la posibilidad de
reutilización del agua resultante del método de descongelación. El agua utilizada en
el proceso es de aproximadamente 1615 lt por semana, la misma que puede ser
usada en la limpieza del área de descongelación y carnicería y así, poder optimizar
uno de los recursos más importantes, como es el agua. Además, también existe la
posibilidad de que sea reutilizada en algún proceso de enfriamiento requerido,
puesto que su temperatura promedio se encuentra entre 9 – 10°C, esta posibilidad
se contemplará siempre y cuando el agua reutilizada no este en contacto directo
con el producto.
4.4.3 Líquido resultante de la descongelación por inmersión directa en agua
Si bien, el proceso descrito, no incluía la inserción del agua de descongelación al
proceso productivo, con el fin evaluar el grado de afección de este proceso a las
proteínas de la carne, se realizó el análisis del contenido proteico del medio líquido.
En la Tabla 4.8 se muestra el resumen de los resultados del análisis de proteínas
realizado al líquido de descongelación y en el Anexo 11. los resultados emitidos por
el Laboratorio de Bromatología de la Universidad de Cuenca.
Tabla 4.8 Análisis de proteínas del líquido de descongelación obtenido del método de
descongelación por inmersión directa en agua
Variable Unidad Resultados obtenidos
Proteína Bruta % P/V 0.1
Los resultados del análisis de proteínas nos indican un valor del 0.1 % P/V en el
líquido de descongelación, lo que nos demuestra que no existe un arrastre
considerable de las proteínas por parte del líquido de descongelación, de las
proteínas solubles como la mioglobina y sus derivados que constituyen del 30 al
35% del total de proteínas contenidas en la carne; lo que se constituye en un
parámetro de referencia que nos indica que tanto el contenido proteico del producto
cárnico, como sus características de ligazón o emulsificación no se verán afectadas.
102
González Apolo
ii
Asimismo, se efectuaron análisis microbiológicos de la carne congelada,
descongelada y del agua de descongelación, realizando recuentos por duplicado de
aerobios totales (REP), enterobacterias, coliformes totales (CT), coli fecales (CF) y
S. aureus.
De acuerdo al informe emitido por el laboratorio de Calidad de la empresa, estos
indican que existe una disminución en los recuentos microbiológicos de la carne,
pues inicialmente se determinó con seis unidades logarítmicas y posterior al
proceso de descongelación los recuentos están conformes a la norma NTE INEN 2
346:2006 Carne fresca y menudencias comestibles frescas. Requisitos; el motivo de
estos resultados puede ser por la migración de las bacterias superficiales hacia el
medio acuoso. Por lo tanto, el agua de descongelación presenta una carga
microbiana media en el recuento de aerobios totales.
En base a lo mencionado anteriormente, se determinó la no factibilidad de inserción
del líquido de descongelación al proceso productivo, ya que el porcentaje de
proteínas contenido en éste no es considerable. 4.5 Conclusiones En base al análisis estadístico realizado podemos concluir que tanto los métodos de
descongelación propuestos: inmersión directa en agua e inmersión indirecta en
agua, como el método patrón: descongelación al ambiente se desarrollaron de
manera correcta, ya que los resultados del análisis de varianza (ANOVA) nos
indican que no se ha cometido un error sistemático en los ensayos realizados.
En cuanto a las mermas de peso durante la descongelación se concluye que en el
método de descongelación al ambiente existe una pérdida de peso promedio del
3.74% y en los métodos de descongelación propuestos una ganancia de peso
promedio del 2.88% y del 1.30% en el caso de la descongelación por inmersión
directa en agua e inmersión indirecta en agua respectivamente, siendo estas
diferencias significativas estadísticamente entre todos los pares de métodos
estudiados.
Estadísticamente el método de descongelación más apropiado desde el punto de
vista de pérdidas de peso, estabilidad en el tiempo y tiempo de descongelación, es
el método por inmersión directa en agua, ya que se observa una evidente ganancia
103
González Apolo
ii
de peso, debida a la absorción de agua, además de una tendencia lineal a ser
repetitivo en el tiempo, es decir, que la ganancia de peso fluctuará alrededor del
promedio, tendencia que tiene a subir en el caso de la descongelación al ambiente
y a bajar en la descongelación por inmersión indirecta en agua. En cuanto al tiempo
de descongelación se evidencia una notable disminución de alrededor de 22 horas
en relación al método patrón, siendo un factor muy importante dentro de la industria,
en donde se busca acortar los tiempos de procesos.
En lo referente a la calidad microbiológica también constituye el método más
adecuado puesto que se demuestra una disminución significativa de la carga
bacteriana en relación a la carga inicial. Además se determina que la carne
descongelada por este método no se ve afectada a nivel proteico debido a que no
existe un arrastre significativo de proteínas por parte del medio de descongelación.
Sin embargo, desde el punto de vista nutricional el método más adecuado es la
descongelación por inmersión indirecta en agua, que si bien no evidencia una
ganancia alta de peso como en el caso anterior, ésta es representativa,
encontrándose un promedio de ganancia del 1.30%. Esto se establece en relación
al análisis proteico del líquido exudado, que presenta una cantidad considerable de
proteínas, que nos permite su reutilización como parte de la formulación de los
diferentes embutidos a desarrollar, siendo beneficioso ya se enriquece al producto
con las proteínas sarcoplásmicas contenidas en el exudado y al mismo tiempo que
su aporte permite mejorar la estabilidad de la emulsión cárnica al aumentar su
capacidad de retención de agua.
104
González Apolo
ii
CAPÍTULO V APLICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN AL PROCESO
PRODUCTIVO Introducción
Con la finalidad de determinar el comportamiento de la carne descongelada por los
métodos de inmersión directa e indirecta en agua en el proceso productivo y su
afección a los estándares de calidad establecidos por la empresa, adicional, al
estudio de los métodos de descongelación, se plantea la necesidad de elaboración
de un derivado cárnico, en cuya formulación entre la mayor cantidad de materia
prima en estudio y así, establecer las características diferenciales entre los
productos elaborados por los métodos propuestos y el método patrón.
Los parámetros que se analizan en los embutidos elaborados son sus
características microbiológicas, físico – químicas y organolépticas. Así como
también su promedio de vida útil, en relación con la ya establecida para el embutido
elaborado bajo las condiciones normales de descongelación.
Son éstos factores los que nos permitirán establecer el grado de afección de los
métodos de descongelación propuestos a las características del producto terminado
y servirán de complemento al estudio realizado.
105
González Apolo
ii
5.1 Aplicación de la materia prima en estudio al proceso productivo
La aplicación de los métodos de descongelación al proceso productivo se llevo a
cabo en las instalaciones de Embutidos La Italiana. En cuanto al análisis
bromatológico, organoléptico y microbiológico del producto terminado, se realizó
conjuntamente en el Laboratorio de Control de Calidad de Embutidos La Italiana y
en los Laboratorios de análisis de alimentos de la Facultad de Ciencia y Tecnología
de la Universidad del Azuay.
5.2 Materiales y Equipos
- Carne de res 85/15 (obtenida de los métodos de descongelación al
ambiente, inmersión directa e inmersión indirecta en agua)
- Muestras de Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel
- Molino de carnes
- Mezclador
- Emulsificador
- Embutidora
- Hornos
- Duchas
- Empacadora al vacío
- Cámara de refrigeración
- Placas PetrifilmMR para el recuento de Aerobios Totales (AC)
- Placas PetrifilmMR para el recuento de Enterobacterias (PEB)
- Placas PetrifilmMR para el recuento de E. coli / Coliformes Totales (EC)
- Placas PetrifilmMR Staph express para el Recuento de S. aureus (STX)
- Difusor o aplicador plástico para las placas de PetrifilmMR
- Agua de peptona tamponada de Merck
- Agua destilada
- Envases de vidrio con tapa contenido 90ml de solución diluyente (agua de
peptona)
- Tubos de ensayos con tapa contenido 9ml de solución diluyente (agua de
peptona)
- Funda estéril de stomacher
- Material de vidrio
- Frasco lavador
- Espátula
106
González Apolo
ii
- Balanza analítica
- Mechero de gas
- Autoclave
- Estufa de incubación a 35°C
- Estufa a 37°C
- Lupa con luz
- Contador digital de colonias
- Procesador de alimentos
- Cuchillo
- Tiras indicadoras de pH – Fix 0-14
- Tiras reactivas Quantofix para la determinación de nitrato y nitrito de
Macherey -Nagel, mide un rango de 10 – 500 mg/l NO3- y de 1 – 80 mg/l
NO2-
- Potenciómetro de 2 dígitos, con rango de 0.00 - 14.00 pH, resolución de
0.01 pH, exactitud de ±0.02 pH de HANNA Instruments
- Buffers 4.00 y 7.00
- Hojas de registro de los resultados de análisis microbiológico
- Hojas de registro de los resultados de análisis físico – químicos y
organolépticos
- Hojas de registro de la vida útil: análisis microbiológico y análisis físico –
químicos y organolépticos
5.3 Definición del producto
La Salchicha Frankfurt es un producto obtenido del proceso de transformación de la
materia prima cárnica de res y cerdo y la adición de otros componentes como
emulsificantes, aditivos y conservantes, que mediante métodos mecánicos y físicos
son mezclados formando una masa homogénea de óptima calidad, la misma que es
emulsificada y embutida en una tripa de celulosa, para su posterior tratamiento
térmico.
5.4 Metodología para la elaboración del embutido
La elaboración de los embutidos se desarrolló a nivel de planta, bajo las
condiciones normales de procesamiento. La cantidad elaborada por cada método
de descongelación aplicado fue de 640 kg aproximadamente. Por motivos de
estudio se decidió elaborar Salchicha Frankfurt en dos presentaciones como es
107
González Apolo
ii
Frankfurt Gruesa y Cóctel, ya que ambas son elaboradas con la misma pasta,
diferenciándose únicamente en su tamaño.
Para el desarrollo y diferenciación de los embutidos elaborados a partir de cada uno
de los métodos de descongelación, éstos se clasificaron de la siguiente manera:
R. Método de descongelación al ambiente (patrón):
- R1 Salchicha Frankfurt Gruesa ( tripa celulosa)
- R2 Salchicha Frankfurt Cóctel ( tripa celulosa)
A. Método de descongelación por inmersión directa en agua (propuesto):
- A1 Salchicha Frankfurt Gruesa ( tripa celulosa)
- A2 Salchicha Frankfurt Cóctel ( tripa celulosa)
B. Método de descongelación por inmersión indirecta en agua (propuesto):
- B1 Salchicha Frankfurt Gruesa ( tripa celulosa)
- B2 Salchicha Frankfurt Cóctel ( tripa plástica)
5.4.1 Descongelación de la materia prima cárnica
Una vez establecido el proceso descongelación adecuado de los métodos
propuestos, acorde a las condiciones de estructura y procesos tecnológicos de la
planta, se procedió a la descongelación de las muestras por los tres métodos, todos
ellos desarrollados a la par.
El tamaño de la muestra fue seleccionado en relación al porcentaje de carne de res
85/15, que entra en la formulación de la Salchicha Frankfurt.
Para el desarrollo de esta etapa se trabajó en condiciones de tiempos y
temperaturas establecidos para los métodos en el Capítulo IV, asimismo, se
llevaron registros de peso y temperatura inicial y final de cada una de las muestras,
con la finalidad de determinar el rendimiento obtenido a lo largo de la cadena
productiva y además validar el tiempo establecido mediante la verificación de la
temperatura final de la carne. Los registros usados fueron los mismos utilizados en
los ensayos anteriores.
108
González Apolo
ii
Al finalizar el proceso de descongelación, se prosiguió al picado y clasificación de la
carne que se utilizará en la elaboración del embutido.
Seguidamente se procedió al pesado individual de la materia prima cárnica según la
formulación definida por la empresa. En el caso de la descongelación por inmersión
indirecta en agua, al ser uno de los objetivos el método la utilización del exudado de
la carne en el proceso, se consideró éste como parte de la formulación,
procedimiento que se decidió efectuar en base a los resultados del porcentaje de
proteína contenido en el exudado.
5.4.2 Molido
El molido o picado tiene el objetivo de reducir el tamaño de la carne para lograr un
aumento en el ablandamiento de la carne y dar una mejor uniformidad al producto,
a través de un tamaño uniforme de las partículas, el grado de trituración de ésta
depende del producto a elaborar.
5.4.3 Mezclado
El mezclado constituye una fase previa a la emulsificación, para lo cual, se procedió
al mezclado de todos los componentes que entran en la formulación de la Salchicha
Frankfurt, por tiempo determinado, hasta obtener un masa homogénea. El propósito
del mezclado es asegurar una distribución más uniforme de todos los ingredientes,
especialmente, de las sales de curado y condimentos.
5.4.4 Emulsificación Posterior al mezclado se realizó el emulsificado de la mezcla con la finalidad de
obtener una emulsión cárnica estable.
En esta etapa se realizó un monitoreo de la temperatura de la pasta, ya que si ésta
se eleva demasiado, la emulsión se rompe en el tratamiento térmico subsiguiente,
por lo que, la temperatura es controlada mediante la adición de hielo durante el
mezclado. Se recomienda trabajar con una temperatura de la pasta entre 10 –
12°C, parámetro que en los tres métodos realizados se encontró dentro de las
especificaciones establecidas por la Empresa.
109
González Apolo
ii
El valor del pH también influye en la estabilidad de la emulsión, existiendo mayor
estabilidad a pH más altos, por lo tanto, este fue otro de los parámetros controlados
en esta etapa. Señalándose valores entre los 6.4 – 6.5 en todos los casos.
5.4.5 Embutido, porcionado y colgado
El embutido de la pasta se realizó en tripa de celulosa y plástica por efectos de
estudio, para lo cual se empleó una embutidora automática continua, ya que una
vez embutido el producto, ella mismo forma la salchicha, lo que constituye una
ventaja ya que se obtienen salchichas del mismo peso y tamaño.
A la par con el proceso de embutido se fueron colgando las salchichas en los carros
de horno, los mismos que fueron pesados antes de ingresar a la cocción para
determinar el rendimiento en cocción.
5.4.6 Cocido
El tratamiento térmico del producto se realizó en hornos programados para el
efecto, en donde se aplicó el tiempo y temperatura establecidos para el proceso de
cocción de la Salchicha Frankfurt; parámetros que aseguran la inocuidad del
producto elaborado.
Esta etapa es de vital importancia dentro del proceso, ya que es la principal barrera
contra la acción microbiana, lo que garantiza la vida útil del producto y además
permite obtener las características organolépticas deseadas en el producto como:
textura, mordida, sabor, aroma y color deseados en el producto final.
Concluida la etapa de cocción nuevamente se pesaron los carros con las salchichas
cocidas y así conocer la merma por cocción.
5.4.7 Duchado
Posteriormente se procedió al duchado del producto, con la finalidad de producir un
shock térmico y así eliminar las bacterias termo – resistentes, para el efecto, se
utilizó un sistema de enfriamiento que contiene una serpentina con aspersores a
presión media, colocados de tal forma de que el agua se distribuya de manera
uniforme sobre los carros que contienen el embutido.
110
González Apolo
ii
5.5.8 Clasificación
En esta etapa se realizó la clasificación y pesado del producto. Las unidades que no
cumplieron con las características de tamaño y forma entre otras, se separaron,
para ser enviados a reproceso. El producto que cumplió con todos los requisitos, se
colocó en tinas, las cuales fueron debidamente etiquetas de acorde al método de
descongelación que se aplicó para la obtención de la materia prima cárnica.
5.5.9 Almacenamiento Posteriormente, se trasladó el producto a la cámara de almacenamiento de
producto semiterminado, que se encuentra entre 0 – 6°C, en donde permaneció por
un periodo de 24 horas, hasta que se realicen los análisis de laboratorio requeridos
para su liberación, como análisis físico – químicos, organolépticos y
microbiológicos.
5.5.10 Empacado y Embalado
Una vez concluidos los análisis de laboratorio, se liberó el producto en las dos
presentaciones Frankfurt Gruesa y Cóctel, ya que en los dos casos y para los tres
métodos, los resultados del análisis de laboratorio fueron favorables. Por lo tanto,
pasaron a la etapa de empacado y embalado, en donde, se le dio su presentación
final, ya sea al granel o empacado al vacío, para finalmente se transportada al área
de despachos para su distribución y expendio.
5.5 Rendimiento del producto terminado El rendimiento se expresó en forma de porcentaje y se calculó a partir de la relación
del peso del producto cocido sobre el peso del producto crudo. La pérdida de peso
en esta etapa es normal y suele asociarse a exudaciones bajo la forma de grasas o
geles y pérdidas en agua por evaporación.
Los factores que influyen en el rendimiento son, entre otros, el grado de dilución de
la pasta, la presencia y concentración en cloruro de sodio y polifosfatos y
principalmente el pH, por lo que, carnes con pH próximo a la neutralidad tienen una
capacidad de retención mayor de agua, lo que incurre en pérdidas mínimas durante
la cocción.
111
González Apolo
ii
Al analizar el rendimiento de los embutidos elaborados por los métodos de
descongelación propuestos como son el método de descongelación por inmersión
directa en agua y por inmersión indirecta en agua se determinó que ambos casos el
rendimiento es menor en relación el embutido elaborado por el método patrón que
es descongelación al ambiente, siendo este de 1.41% en el primer caso y de 0.38%
en el segundo caso.
El principal factor encontrado en cuanto al rendimiento más bajo de los embutidos
elaborados por el método de descongelación por inmersión directa en agua, es que
la carne al estar en contacto directo con el agua, durante el proceso de
descongelación, absorbió un porcentaje de la misma de alrededor del 2.88%, lo que
nos hace suponer que durante la cocción se pierde peso por la evaporación de esta
agua, aunque se debe señalar que a pesar de esta pérdida hay un porcentaje de
agua que todavía queda retenido.
En cuanto a los embutidos elaborados por el método de descongelación por
inmersión directa en agua, se observa que tienen un rendimiento más alto en
relación con el método por inmersión directa en agua, esto es debido a que en la
elaboración del embutido se utilizó el exudado como parte de la formulación y al
éste contener un porcentaje considerable de proteínas, especialmente
sarcoplásmicas que ayudan a mejorar la ligazón de la masa y por ende a aumentar
la capacidad de retención de agua durante el cocido.
5.6 Control de calidad
El deber de toda industria alimenticia es la elaboración de productos que cumplan
con las especificaciones de calidad e inocuidad, que garanticen la satisfacción y
salud de los consumidores. Por lo que se debe establecer un procedimiento claro y
ordenado para el control de parámetros que aseguren estas características y eviten
desviaciones de los estándares de producción establecidos.
Tomando en cuenta estas condiciones y en vista de que se esta modificando una
de las etapas del proceso, como es la descongelación de la materia prima cárnica
utilizada en la elaboración de la Salchicha Frankfurt, a través del establecimiento de
nuevos métodos de descongelación como es la inmersión en agua; se hace
imprescindible el control de calidad del producto elaborado, bajo estas condiciones,
para demostrar la existencia o no de desviaciones con relación al proceso normal.
112
González Apolo
ii
Dentro del Control de Calidad se enfocará en el control microbiológico, físico –
químico y organoléptico del producto terminado.
5.6.1 Análisis microbiológicos
Para el análisis microbiológico del producto terminado, se procedió a tomar una
muestra al azar de cada uno de los lotes de producción de la Salchicha Frankfurt
Gruesa y Cóctel, en los cuales se empleó la materia prima cárnica proveniente de
los 3 métodos de descongelación, tanto de los propuestos como del testigo.
El registro utilizado para el control microbiológico del producto se muestra en el
Anexo 12 y el mismo consta de la fecha del análisis, tipo de muestra: producto
terminado, procedencia: cámara de producto semiterminado, fecha de elaboración
del producto, número de muestra, nombre del producto, lote, aerobios totales,
enterobacterias, coliformes totales, E.coli y S. aureus.
Se analizaron los dos tipos de salchichas elaboradas por cada uno de los métodos
de descongelación, realizando recuentos por duplicado de aerobios totales (REP),
enterobacterias, coliformes totales (CT), coli fecales (CF) y S. aureus. Para lo cual
se siguió el método establecido para las Placas Petrifilm, que se encuentran
incluidos dentro de los Métodos Oficiales de Análisis, publicados por la AOAC
(Association of Oficial Analytical Chemists). Estos análisis se efectuaron en el
Laboratorio de Control de Calidad de Embutidos La Italiana.
Para la liberación o rechazo de los lotes elaborados se basó en los requisitos
microbiológicos establecidos para la salchicha cocida en la Norma Técnica
Ecuatoriana NTE INEN 1 338:1996 Carne y productos cárnicos. Salchichas.
Requisitos.
La preparación de la muestra para el análisis, consistió en pesar 10g de la muestra
en una funda estéril de stomacher, añadir 90ml de agua de peptona tamponada al
0.1% y homogenizar la muestra. Para el recuento de enterobacterias se trabajó con
una dilución de 1.0 E-01 y con una dilución de 1.0 E-02 para el recuento de
aerobios totales, coliformes totales y E.coli, y S. aureus.
113
González Apolo
ii
5.6.1.1 Recuento de Aerobios Totales
El recuento de aerobios totales se realizó utilizando Placas PetrifilmMR de 3M. Este
medio contiene nutrientes del Agar Standard Methods, un agente gelificante soluble
en agua fría y un tinte indicador de color rojo que facilita el recuento. De la dilución
de cada muestra se inoculó 1ml en las láminas de Petrifilm y se esparció utilizando
el difusor plástico. Seguidamente las placas se incubaron en una estufa a 35°C por
24 horas. Para el recuento se utilizó la ayuda de una lupa con luz y contador digital
de colonias. Las colonias rojas indican la presencia de aerobios.
5.6.1.2 Recuento de Enterobacterias
El recuento de enterobacterias se realizó utilizando Placas PetrifilmMR de 3M. La
placa contiene nutrientes del medio VRBG modificado, un agente gelificante soluble
en agua fría y un indicador que facilita el conteo de las colonias. Para su
determinación se inoculó 1ml de la muestra en las láminas de Petrifilm y se esparció
utilizando el difusor plástico. Seguidamente las placas se incubaron en una estufa a
37°C por 24 horas. Para el recuento se utilizó la ayuda de una lupa con luz y
contador digital de colonias. Las colonias rojas con halos amarillos o pálidos y que
estén o no asociadas a una burbuja de gas nos indican la presencia de
enterobacterias.
5.6.1.3 Recuento de Coliformes Totales y E. coli El recuento de coliformes totales y E. coli se realizó utilizando Placas PetrifilmMR de
3M. Este medio contiene Agar de Bilis Rojo Violeta deshidratado, un tinte indicador
rojo para facilitar el conteo de los coliformes y un indicador de glucuronidasa para el
recuento de E. coli. Para la determinación se inoculó 1ml de la muestra en las
láminas de Petrifilm y se esparció utilizando el difusor plástico. Seguidamente las
placas se incubaron en una estufa a 37°C por 24 horas. Para el recuento se utilizó
la ayuda de una lupa con luz y contador digital de colonias. Las colonias rojas
asociadas a burbujas de gas son Coliformes y las colonias rojo azuladas y/o azules
asociadas a burbujas de gas son E. coli.
114
González Apolo
ii
5.6.1.4 Recuento de Staphylococcus Aureus
El recuento de S. aureus se realizó utilizando Placas PetrifilmMR Staph Express de
3M. Este es un medio cromogénico de Baird – Parker modificado. La prueba es
equivalente al método BAM de 3 placas de Agar Baird Parker y confirmación por
coagulasa en tubo. Para la determinación se inoculó 1ml de la muestra en las
láminas de Petrifilm y se esparció utilizando el difusor plástico. Seguidamente las
placas se incubaron en una estufa a 37 °C por 24 horas. Para el recuento se utilizó
la ayuda de una lupa con luz y contador digital de colonias. En caso de que se
encuentre crecimiento de flora sospechosa en el análisis, es decir, colonias
diferentes de rojo – violeta, por ejemplo colonias negras o azul – verdosas, deberá
utilizarse el disco Staph Express para identificar S. aureus.
5.6.2 Análisis Físico – Químicos
El muestreo para los análisis físico - químicos fue al azar. Se realizó pruebas de
nitratos, nitritos y pH, por duplicado de cada muestra. Se consideraron únicamente
estos parámetros porque son los determinantes para la liberación del producto.
Para la interpretación de los resultados nos basamos en los requisitos establecidos
a nivel de fábrica, ya que al estar comparando el método propuesto contra el
método actual, es importante establecer los mismos parámetros de control.
Para el registro de los análisis físico – químicos y organolépticos se utilizó un solo
formato (Anexo 13), el mismo que contiene la fecha del análisis, tipo de muestra:
producto terminado, procedencia: cámara de producto semiterminado, fecha de
elaboración del producto, número de muestra, nombre del producto, lote,
características organolépticas como: aspecto, textura, color, olor y sabor y
características físico – químicas como pH, nitratos y nitritos.
Los análisis físico – químicos se realizaron en el Laboratorio de Calidad de
Embutidos La Italiana.
5.6.2.1 pH
El pH es un factor importante a ser analizado ya que además de constituir un
parámetro de referencia para la vida útil del producto, influye significativamente en
el porcentaje de pérdidas por mermas y en la estabilidad de la emulsión cárnica.
115
González Apolo
ii
Tomando en cuenta estas consideraciones, el análisis de pH se realizó a lo largo
del proceso de producción de la Salchicha Frankfurt, es decir, se efectuaron
pruebas en la carne de res 85/15 congelada, descongelada y finalmente en el
producto cárnico elaborado con dichas materias primas. Para lo cual, se tomó dos
muestras al azar de cada método de descongelación, la prueba se realizó por
duplicado al inicio y al final del proceso de descongelación. En cuanto al producto
terminado se tomó muestras al azar de cada lote y se realizó la prueba.
Para la determinación del pH se utilizó un potenciómetro de dos dígitos de HANNA
Instruments, previamente calibrado con soluciones amortiguadoras de pH 4.00 y
7.00.
Se molió la muestra en un procesador de alimentos, se pesó 10 g de la muestra
molida y se adicionó 90 ml de agua destilada, se dejó en maceración por 1 hora y
se midió el pH del líquido. Esto método se utilizó tanto para la materia prima cárnica
como para el producto terminado.
En el caso del producto terminado, también se realizó la determinación del pH
utilizando un método colorimétrico comparativo, mediante el empleo tiras
indicadoras de pH, para lo cual se realizó un corte longitudinal en la muestra, se
adicionó una gota de agua destilada y se colocó la tira por 60 segundos
aproximadamente, y finalmente se procedió a la lectura del pH, comparando el color
de las tiras con el patrón. Esta prueba se efectuó considerando lo anteriormente
mencionado, que es el empleo de las técnicas utilizadas en planta en un ciclo
normal de proceso.
5.6.2.2 Nitratos – Nitritos
El contenido de nitratos y nitritos en el producto terminado es de vital importancia,
ya que el nitrito constituye el aditivo que ayuda a la preservación del alimento y
aumentan su vida útil, una deficiencia de éste podría acarrear graves problemas,
que se reflejan en el deterioro del alimento.
Su determinación se realizó empleando una tira reactiva Quantofix para la
determinación de nitratos y nitritos, para lo cual, primero se procedió a realizar un
corte longitudinal a la muestra, se colocó la tira en su interior y al cabo de 60
segundos aproximadamente se comparó las zonas del test de la tira con la escala
coloreada del patrón.
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González Apolo
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5.6.3 Análisis organoléptico
La importancia del análisis organoléptico, radica en la aceptación que el producto
tendrá en el mercado, por lo que, se evaluaron características como: aspecto,
textura, color, olor y sabor. Estos análisis se llevaron a cabo en el Laboratorio de
Control de Calidad de Embutidos La Italiana.
El análisis organoléptico del producto terminado se efectuó mediante un test de
respuesta objetiva de diferencia, empleando la prueba duo-trio.
La prueba duo-trio es una muestra comparativa y consistió en el análisis de la tres
muestras identificadas para cada método de elaboración, en donde (R) es la de
referencia o patrón, ya que constituye la elaborada bajo las condiciones normales,
es decir, mediante el método de descongelación al ambiente y (A) y (B) las
muestras de los métodos propuestos, en donde (A) es el método de descongelación
por inmersión directa en agua y (B) el método de descongelación por inmersión
indirecta en agua. Para lo cual, se estableció si existe diferencia o semejanza de las
características antes mencionadas, con respecto a la muestra de referencia (R), con
la finalidad de detectar cambios extraños.
5.7 Humedad del producto terminado Tomando en cuenta los procesos y resultados de los métodos de descongelación
propuestos, ya que en el caso de la descongelación por inmersión directa, la carne
absorbió agua y en la descongelación por inmersión indirecta se consideró al
exudado dentro de la formulación, se hizo necesario la determinación de la
humedad del producto terminado, para conocer el grado de influencia de los
métodos a este parámetro.
El registro utilizado para la determinación de la humedad del embutido se muestra
en el Anexo 14, el cual contiene la fecha del análisis, tipo de muestra: producto
terminado, procedencia: cámara de producto semiterminado, fecha de elaboración
del producto, nombre del producto, m (peso de la cápsula, arena y varilla), m1 (peso
de la cápsula, arena, varilla y muestra fresca) m2 (peso de la cápsula, arena, varilla
y muestra desecada) y % de humedad.
117
González Apolo
ii
La determinación de la humedad o pérdida por calentamiento de la Salchicha
Frankfurt Gruesa y Cóctel se realizó siguiendo la metodología establecida en la
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 777:1985 Carne y productos cárnicos.
Determinación de la pérdida por calentamiento. Efectuándose este análisis por
cuadruplicado de la misma muestra, a fin de tener el menor error posible, siendo el
resultado las determinaciones cuya diferencia no exceda de 0.5 g de pérdida por
calentamiento /100g de muestra.
El análisis del contenido de humedad de las muestras se efectuó en el Laboratorio
de Análisis de Alimentos de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad
del Azuay.
5.8 Vida útil
Un factor importante dentro de la elaboración de un producto alimenticio es la
determinación de su vida útil, es decir, del periodo de tiempo dentro del cual el
alimento conserva sus características bromatológicas, organolépticas y
microbiológicas originales, siendo seguro y apto para el consumo humano.
Entre los factores que influencian la vida útil de un alimento están: los factores
intrínsecos como “Aw, pH, potencial redox, disponibilidad de oxígeno, nutrientes,
microflora natural y superviviente y uso de preservantes en la formulación del
producto” (KILCAST, David y SUBRAMANIAM, Persis, 2000: 3) y los factores
extrínsecos como tiempo y temperatura del proceso, temperatura de distribución y
almacenamiento del producto terminado, humedad relativa durante estas etapas,
etc.
Al modificar una de las etapas del proceso de elaboración de la Salchicha Frankfurt,
como es el caso de la descongelación, existe la posibilidad de que la vida útil del
producto, determinada bajo las condiciones normales de procesamiento, se vea
afectada.
La vida útil de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel La Italiana en sus
presentaciones de empaque al granel y vacío es de 15 y 45 días respectivamente, a
partir de su fecha de elaboración, siempre y cuando sean conservadas a una
temperatura de 4°C.
118
González Apolo
ii
En base a los parámetros mencionados anteriormente se elaboró un plan, que
consistió en un análisis de prueba para determinar las características de los
productos en este lapso de tiempo, y sí éstas se ven o no afectadas por la
modificación de la etapa de descongelación.
El análisis de prueba consistió en una investigación del comportamiento de los
productos bajo ciertas condiciones experimentales controladas, que tienen por
objeto simular las condiciones normales de conservación sugeridas al consumidor,
en la etiqueta, que es en refrigeración a 4°C.
Las características que se evaluaron en este proceso, son la mismas empleadas
para la liberación o rechazo del producto terminado, entre la cuales están,
características microbiológicas: aerobios totales (REP), enterobacterias, coliformes
totales (CT), coli fecales (CF) y S. aureus; características físico químicas: pH,
nitratos, nitritos; y características organolépticas: aspecto, color, olor y sabor, ya
que éstos son los parámetros de control establecidos en la Empresa.
Los embutidos cocidos al ser considerados productos de caducidad media, el
calendario de muestreo se realizó, en el caso de las salchichas al granel en los días
0, 8 y 15, y en empaque al vacío en los días 0, 22 y 45.
La metodología seguida para la determinación de la vida útil consistió en tomar
muestras al azar de cada uno de los lotes y empacarlas al granel y al vacío, en el
caso del empaque al granel se tomó una muestra de 300 g de Salchicha Frankfurt
Gruesa y Cóctel por cada determinación, posteriormente se colocó la muestra en
fundas de polietileno de alta densidad, que son, las mismas usadas en su
presentación normal y se etiquetaron de acorde a la fecha en la que se realizará el
muestreo en base al calendario predeterminado. En cuanto a empaques al vacío se
tomó una muestra de 250 g aproximadamente para cada una de las
determinaciones, se empacaron al vacío en lámina flex de alta barrera y se
etiquetaron.
El número de muestras para cada presentación se realizó por duplicado, lo que nos
dio un total de 12 muestras entre empaques al granel y al vacío, las mismas que se
conservaron en una cámara de refrigeración a 4±1°C para ser analizadas la fecha
del muestreo correspondiente.
119
González Apolo
ii
Como para la determinación de la vida útil se controlan los mismos parámetros que
para el producto terminado, los análisis de cada muestreo se registraron en los
registros utilizados para los análisis microbiológicos, físico – químicos y
organolépticos señalados en los Anexos 12 y 13.
5.9 Resultados y discusión de los análisis
5.9.1 Análisis microbiológicos El análisis microbiológico realizado al día 0 a la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel
obtenidas por los métodos de descongelación al ambiente, descongelación por
inmersión directa en agua y descongelación por inmersión indirecta, muestran
recuentos de aerobios totales (REP), enterobacterias, coliformes totales (CT), coli
fecales (CF) y S. aureus, menores a los límites máximos permisibles establecidos
por la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 338:1996 Carnes y productos
cárnicos. Salchichas. Requisitos, asegurando así la inocuidad y vida útil de los
embutidos elaborados, lo que permitió su liberación.
Nota: Por razones de confidencialidad de la Empresa no se especifican los valores
de los recuentos microbiológicos.
La tendencia del recuento microbiano, tanto para la Salchicha Frankfurt Gruesa y
Cóctel es la misma, dándose conteos mayores en el método de descongelación por
inmersión indirecta en agua (B), intermedios en el método de descongelación al
ambiente (R) y mínimos en el método de descongelación por inmersión directa en
agua (A).
Estos valores pueden deberse a la materia prima cárnica utilizada en la formulación;
por ejemplo el recuento microbiológico realizado a la carne descongelada por
inmersión directa dio resultados favorables, ya que la carga microbiana se vio
disminuida en relación a la carne congelada.
Sin embargo, en el método de descongelación por inmersión indirecta, a pesar de
que los resultados demostraron una disminución de la carga final en relación a la
inicial, el recuento de la Salchicha Frankfurt es mayor, entre la causa principal que
pudo conllevar a ello, esta la no inserción inmediata del exudado de descongelación
120
González Apolo
ii
en la formulación, y al ser éste un medio de crecimiento óptimo, pudo ser el
causante de la diferencia en relación a los demás métodos.
5.9.2 Análisis físico – químicos
5.9.2.1 pH
En la Tabla 5.1 se describen los resultados de los valores promedio del pH de las
muestras, antes y después del proceso de descongelación para cada uno de los
procesos.
Tabla 5.1 pH de la carne de res 85/15 durante el proceso de descongelación al ambiente,
inmersión directa e indirecta en agua
Descripción Descongelación
al ambiente
Descongelación por
inmersión directa en
agua
Descongelación
por inmersión
indirecta en agua
Carne congelada 6.13 5.88 5.95 6.17 6.25 6.25
Carne descongelada 6.15 5.91 6.01 6.24 6.01 6.04
En el análisis del pH durante el proceso de descongelación se observa que en el
método de descongelación al ambiente hay aumento del valor del pH entre 0.02 –
0.03 unidades, aumento que nos es significativo. En el método de descongelación
por inmersión directa en agua existe un aumento del pH entre 0.06 – 0.07 unidades,
siendo aumento más representativo. Finalmente, en el método de descongelación
por inmersión indirecta en agua, al contrario de lo sucedido con los otros métodos,
hay una disminución del pH entre 0.21 – 0.24 unidades. En base a estos resultados,
podemos concluir que en ninguno de los métodos, tanto el patrón como los
propuestos, existe un cambio brusco del pH.
Los resultados determinan que en todos los casos el pH de las carnes que serán
utilizadas para la elaboración de los embutidos son los ideales, ya que tienen un pH
comprendido entre 5.91 y 6.24, encontrándose alejados del punto isoeléctrico de la
carne que es de 5.10 – 5.20. El valor del pH obtenido nos indica que la carne tendrá
una buena capacidad de retención de agua, ya que ésta disminuye mientras el pH
sea más cercano al punto isoeléctrico. Además que todos los valores a excepción
de uno que esta sobre el rango, se encuentran dentro de los rangos de pH
establecidos en la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 346:2006 Carne fresca
121
González Apolo
ii
y menudencias comestibles frescas. Requisitos, que es de 5.5 – 6.2 para la carne
utilizada en la elaboración de embutidos. Asimismo, carnes con pH altos suelen
llevar ligeramente a pastas más viscosas.
En el producto terminado se observa un aumento del pH de 0.3 a 0.6 unidades en
relación con el pH de la carne utilizada en el proceso (Tabla 5.1), aumento que esta
relacionado con el poder tampón de la carne y la dosis polifosfatos adicionada a la
formulación, aumentando así su poder de retención de agua.
En la Tabla 5.2 se muestra los valores del pH del producto terminado, establecidos
mediante el potenciómetro y las tiras de pH, además el valor del pH de la carne que
entró a producción para determinar el comportamiento del pH en el proceso.
Tabla 5.2 pH de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel
Técnica
empleada
Descongelación
al ambiente
Descongelación
por inmersión
directa en agua
Descongelación
por inmersión
indirecta en agua
Parámetro
de
referencia
Empresa
R1 R2 A1 A2 B1 B2
Carne
descongelada
6.03 6.12 6.02
Potenciómetro 6.51 6.66 6.48 6.51 6.6 6.68 ----------
Tiras de pH 7 7 7 7 7 7 7
R1 = Salchicha Gruesa, R2 = Salchicha Cóctel
A1 = Salchicha Gruesa, A2 = Salchicha Cóctel
B1 = Salchicha Gruesa, B2 = Salchicha Cóctel
Como podemos observar el valor del pH en todos los casos se encuentra dentro del
parámetro de referencia establecido por la Empresa que es pH 7.
5.9.2.2 Nitratos – Nitritos
Al realizar el análisis de nitratos y nitritos de las salchichas se observó que en lo
referente a estos parámetros, todas las muestras cumplen con las especificaciones
de 500 mg/l NO3- y 80 mg/l NO2
- establecidas por la Empresa, tal como se muestra
en la Tabla 5.3.
122
González Apolo
ii
Tabla 5.3 Contenido de nitratos y nitritos de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel
Descripción Descongelación al
ambiente
Descongelación por
inmersión directa en
agua
Descongelación por
inmersión indirecta
en agua
R1 R2 A1 A2 B1 B2
Nitratos NO3- 500 mg/l 500 mg/l 500 mg/l 500 mg/l 500 mg/l 500 mg/l
Nitritos NO2- 80 mg/l 80 mg/l 80 mg/l 80 mg/l 80 mg/l 80 mg/l
R1 = Salchicha Gruesa, R2 = Salchicha Cóctel
A1 = Salchicha Gruesa, A2 = Salchicha Cóctel
B1 = Salchicha Gruesa, B2 = Salchicha Cóctel
5.9.3 Análisis organoléptico
En la Tabla 5.4 y 5.5 se presenta los resultados obtenidos para el análisis
organoléptico de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel respectivamente,
elaboradas a partir de la carne de res 85/15 obtenida de los métodos de
descongelación al ambiente, inmersión directa en agua e inmersión indirecta en
agua, los resultados están en función de las características de aspecto, textura,
color, olor y sabor.
Tabla 5.4 Análisis organoléptico de la Salchicha Frankfurt Gruesa
Atributo R1 A1 B1
Aspecto Homogéneo Homogéneo Homogéneo
Textura Homogéneo Homogéneo Homogéneo
Color Propio Propio Propio
Olor Normal Normal Normal
Sabor Característico Característico Característico
R1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación al ambiente
A1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión directa en agua
B1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión indirecta en agua
123
González Apolo
ii
Tabla 5.5 Análisis organoléptico de la Salchicha Frankfurt Cóctel
Atributo R2 A2 B2
Aspecto Homogéneo Homogéneo Homogéneo
Textura Homogéneo Homogéneo Homogéneo
Color Propio Propio Propio
Olor Normal Normal Normal
Sabor Característico Característico Característico
R2 = Salchicha Cóctel - Método de descongelación al ambiente
A2 = Salchicha Cóctel - Método de descongelación por inmersión directa en agua
B2 = Salchicha Cóctel - Método de descongelación por inmersión indirecta en agua
Estos resultados nos indican que tanto para la Salchicha Frankfurt Gruesa como
para la Salchicha Frankfurt Cóctel, no existió ninguna diferencia significativa entre
los productos obtenidos por el método normal de descongelación (R) y los
obtenidos por los métodos propuestos (A) y (B), lo que nos lleva a determinar que
desde el punto de vista organoléptico los productos elaborados por los métodos de
descongelación propuestos cumplen con los estándares esperados.
5.9.4 Humedad del producto terminado La Tabla 5.6 muestra el porcentaje de humedad obtenido de los ensayos realizados
con las dos variantes de embutidos propuestas y además el porcentaje referente de
este parámetro establecido en la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 338:1996
Carne y productos cárnicos. Salchichas. Requisitos para las salchichas cocidas.
Tabla 5.6 Contenido de humedad de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel
Descongelación al
ambiente
Descongelación por
inmersión directa en
agua
Descongelación por
inmersión indirecta en
agua
INEN
54.4% 55.8% 58.4% 65%
R1 R2 A1 A2 B1 B2
54.206% 54.513% 56.506% 55.107% 58.155% 58.684%
R1 = Salchicha Gruesa, R2 = Salchicha Cóctel
A1 = Salchicha Gruesa, A2 = Salchicha Cóctel
B1 = Salchicha Gruesa, B2 = Salchicha Cóctel
124
González Apolo
ii
En la Tabla 5.6 se observa que el contenido de humedad o pérdida por
calentamiento, tanto para el método patrón (descongelación al ambiente) como para
los métodos propuestos (descongelación por inmersión directa e indirecta en agua)
fue menor que el establecido por la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1
338:1996 Carne y productos cárnicos. Salchichas. Requisitos, en donde se señala
un contenido de humedad máximo del 65% para las salchichas escaldadas, esto
representa porcentajes menores de un 10.6%, 9.2%, 6.6% y respectivamente, para
cada uno de los métodos empleados.
En cambio, si relacionamos el porcentaje de humedad del método patrón en
comparación con los dos propuestos, se establece en un aumento de la humedad
del 1.4% y del 4%, en el método de descongelación por inmersión directa e
indirecta en agua respectivamente. La diferenciación del contenido de humedad de
las salchichas elaboradas por los distintos métodos, esta relacionada
estrechamente con el método de descongelación aplicado a la carne.
Valores de humedad elevados indican una alta capacidad de retención de agua, tal
es el caso de las salchichas elaboradas con la carne proveniente del método de
descongelación por inmersión indirecta en agua, en donde, el contenido de
humedad es mayor, probablemente este valor pueda deberse a la adición del 1.30%
del exudado de la descongelación en la elaboración del embutido, que gracias a su
contenido considerable de proteínas sarcoplasmáticas tiene una tendencia a perder
menor contenido de agua durante el tratamiento térmico.
En lo referente, a las salchichas elaboradas por el método de descongelación
directa en agua, estás también tienen una capacidad de retención de agua mayor
que las elaboradas bajo el método patrón, esto puede deberse a que la carne que
ingresa a la formulación tiene un contenido del 2.88% de agua en relación a su
peso, como consecuencia de la absorción del líquido de descongelación durante el
proceso. Agua que por más que se pierda durante el tratamiento térmico, existe una
parte que queda retenida, mejorando así el rendimiento del producto final, al igual
que el método por inmersión indirecta en agua, en donde esta tendencia es aún
más marcada.
125
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5.9.5 Vida útil 5.9.5.1 Salchicha Frankfurt empacada al granel Análisis microbiológicos
El análisis microbiológico de las muestras, para la determinación de la vida útil se
realizó a los días 0, 8 y 15. Sin embargo, en el día 8 se produjo un error sistemático
en los análisis realizados por lo que se tuvo que desechar estos valores.
Los resultados de los recuentos microbiológicos a los 15 días de vida útil, de la
Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel empacadas al granel, conservadas bajo
condiciones normales de almacenamiento a 4±1°C, señalan recuentos de aerobios
totales (REP), enterobacterias, coliformes totales (CT), coli fecales (CF) y S. aureus,
dentro de los límites máximos permisibles establecidos por la Norma Técnica
Ecuatoriana NTE INEN 1 338:1996 Carne y productos cárnicos. Salchichas.
Requisitos.
Los embutidos elaborados bajo los métodos de descongelación propuestos y el
método patrón muestran un descenso significativo de la carga microbiana. Por los
resultados obtenidos se hace notar la utilidad de la aplicación de la cadena de frío y
la efectividad del conservante utilizado.
Nota: Por razones de confidencialidad de la Empresa no se especifican los valores
de los recuentos microbiológicos.
Análisis físico – químicos pH
En cuanto al pH de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel se puede notar que
existen fluctuaciones de éste, ya que se evidenció en todas las muestras, un
aumento del pH en el día 8 en relación con el día 0 y una disminución al día 15. En
las tablas 5.7 y 5.8 se muestra el comportamiento del pH de los embutidos
elaborados.
126
González Apolo
ii
Tabla 5.7 pH de la Salchicha Frankfurt Gruesa empacada al granel durante el
almacenamiento por 15 días a 4°C
R1 A1 B1
Días Potenciómetro Tiras
de pH
Potenciómetro Tiras
de pH
Potenciómetro Tiras
de pH
0 6.51 7 6.48 7 6.6 7
8 6.75 7 6.81 7 6.78 7
15 6.45 7 6.47 7 6.56 7
R1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación al ambiente
A1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión directa en agua
B1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión indirecta en agua
Tabla 5.8 pH de la Salchicha Frankfurt Cóctel empacada al granel durante el
almacenamiento por 15 días a 4°C
R2 A2 B2
Días Potenciómetro Tiras
de pH
Potenciómetro Tiras
de pH
Potenciómetro Tiras
de pH
0 6.66 7 6.51 7 6.68 7
8 6.67 7 6.66 7 6.8 7
15 6.50 7 6.50 7 6.54 7
R2 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación al ambiente
A2 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión directa en agua
B2 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión indirecta en agua
Como podemos observar en las Tablas 5.7 y 5.8, en cuanto al método de
determinación cualitativo, con potenciómetro, se observa que el pH de las muestras
R1, R2, A1, A2, B1 y B2 sufre una mínima disminución al día 15 en relación con el día
0, lo que puede tener un efecto positivo en la vida útil del producto, ya que pH más
bajos restringen el crecimiento de los microorganismos, concordando con los
resultados microbiológicos obtenidos, que evidencian una descenso significativo de
la carga microbiana. “Las variaciones en el valor del pH se deben a cambios que
ocurren en el alimento y que se ven influenciados por varios factores, por lo que su
predicción es difícil” (DOMINIC, 2002: 57…).
127
González Apolo
ii
En lo referente, al método de determinación cuantitativo, por medio de las tiras de
pH, se observa que en todos los casos estos coinciden con el parámetro de
referencia establecido por la Empresa que es pH 7.
Nitratos – Nitritos
Al analizar el comportamiento de las muestras A1, A2, B1 y B2 en relación con las
muestras patrón R1 y R2 una vez cumplido el tiempo de vida útil se constató que
existe presencia de nitratos (NO3-) y nitritos (NO2
-), acorde a los estándares
establecidos por la empresa.
Análisis organoléptico
Los análisis organolépticos realizados a las muestras durante el proceso de análisis
de la vida útil durante un periodo de 15 días, durante los días 0, 8 y 15, mediante la
prueba duo-trio arrojaron resultados favorables puesto que las características de
aspecto, textura, color, olor y sabor de las Salchichas Frankfurt Gruesa y Cóctel
elaboradas por los métodos de descongelación por inmersión directa e indirecta en
agua son similares a las características de la muestra patrón. Además en ninguno
de los casos se evidenció características diferentes a las del día 0 del primer
análisis.
Basándonos en los resultados obtenidos en todos los parámetros obtenidos para la
determinación de la vida útil de la Salchicha Frankfurt Gruesa y Cóctel empacada al
granel podemos concluir que este factor no se ve afectado por los métodos de
descongelación propuestos, obteniendo un embutido con comportamiento similar al
normal.
5.9.5.2 Salchicha Frankfurt empacada al vacío
Análisis microbiológicos
Los resultados de los recuentos microbiológicos de la Salchicha Frankfurt Gruesa y
Cóctel empacadas al vacío, conservadas bajo condiciones normales de
almacenamiento a 4±1°C, realizados los días 22 y 45 señalan recuentos de
aerobios totales (REP), enterobacterias, coliformes totales (CT), coli fecales (CF) y
S. aureus, dentro de los límites máximos permisibles establecidos por la Norma
128
González Apolo
ii
Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 338:1996 Carne y productos cárnicos.
Salchichas. Requisitos.
En todas las muestras se evidenció un descenso de la carga microbiana en relación
al día 0, lo que demuestra la efectividad de la conservación a bajas temperaturas y
el efecto del empaque que constituye una barrera física para que el producto no se
contamine con microorganismos del ambiente.
Nota: Por razones de confidencialidad de la Empresa no se especifican los valores
de los recuentos microbiológicos.
Análisis físico – químicos pH
En las tablas 5.9 y 5.10 se muestra el comportamiento del pH de las Salchicha
Frankfurt Gruesa y Cóctel empacadas al vacío durante el almacenamiento por 45
días a una temperatura de 4±1°C.
Tabla 5.9 pH de la Salchicha Frankfurt Gruesa empacada al vacío durante el
almacenamiento por 45 días a 4°C
R1 A1 B1
Días Potenciómetro Tiras
de pH
Potenciómetro Tiras
de pH
Potenciómetro Tiras
de pH
0 6.51 7 6.48 7 6.6 7
22 6.65 7 6.50 7 6.62 7
45 6.50 7 5.53 6 6.28 7
R1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación al ambiente
A1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión directa en agua
B1 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión indirecta en agua
En la Tabla anterior podemos observar que en todas las muestras hay una caída
del pH al día 45 en relación a día 0, la muestra A1 evidencia una caída brusca del
pH de 0.95 puntos en relación al pH inicial, un pH que si bien permite una mejor
conservación del producto, lo que fue corroborado en los resultados
microbiológicos, al ser la muestra con menor crecimiento microbiano; la elevada
129
González Apolo
ii
acidez de ésta afecta las características organolépticas del producto. En cuanto a la
muestra B1 presenta una caída del pH considerable de 0.32 puntos y en la muestra
patrón R1 se observa una caída mínima de 0.01 puntos.
Tabla 5.10 pH de la Salchicha Frankfurt Cóctel empacada al vacío durante el
almacenamiento por 45 días a 4°C
R2 A2 B2
Días Potenciómetro Tiras
de pH
Potenciómetro Tiras
de pH
Potenciómetro Tiras
de pH
0 6.66 7 6.51 7 6.68 7
22 6.68 7 6.65 7 6.79 7
45 6.49 7 6.15 7 6.55 7
R2 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación al ambiente
A2 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión directa en agua
B2 = Salchicha Gruesa - Método de descongelación por inmersión indirecta en agua
En el caso de las Salchichas Frankfurt Cóctel en todos los casos se observa una
caída leve del pH, a pesar de esto, se encuentran acorde con el parámetro de
referencia establecido por la Empresa que es pH 7.
Realizando una comparación con el pH final obtenido en las salchichas empacadas
al granel, se observa que en el caso de las salchichas empacadas al vacío hay una
caída más brusca del pH en relación al día 0, y puede deberse a los diferentes
cambios y reacciones que se presentan en el producto a lo largo de los 45 días de
conservación, que es un tiempo bastante largo en relación a los 15 días de vida útil
de las salchichas empacadas al granel.
Nitratos – Nitritos
Al analizar el comportamiento de la Salchicha Frankfurt Gruesa elaborada por los
métodos de descongelación propuestos como son A1 y B1, una vez concluido el
tiempo de vida útil, se constató una presencia baja de nitratos (NO3-) y nitritos (NO2
-
), de 10 mg/l y 1 mg/l, respectivamente, lo que demuestra que estos productos
llegaron al máximo de su vida útil, el consumo de los nitritos se debe al bajo pH de
estas muestras ya que estos dos parámetro están relacionados de manera directa,
130
González Apolo
ii
por lo tanto en la muestra patrón R1 se evidenció un consumo mínimo de nitritos
debido a su pH más básico.
En cuanto a la Salchicha Frankfurt Gruesa Cóctel se evidenció que el contenido de
nitratos (NO3-) y nitritos (NO2
-) al fin de la vida útil de las muestras R2, A2 y B2, se
encuentran dentro de los parámetros establecidos por la Empresa.
Análisis organoléptico
Los análisis organolépticos realizados a las muestras a la finalización de su vida útil
durante el día 45, señalan que las Salchichas Frankfurt Gruesa y Cóctel elaboradas
por los métodos de descongelación propuestos: inmersión directa e indirecta en
agua, no presentan una diferencia significativa en cuanto a aspecto, textura, color,
olor y sabor, en relación a la muestra patrón sometida a las mismas condiciones.
Con la única excepción de la muestra A1 (Frankfurt Gruesa – método de
descongelación por inmersión directa en agua) que presenta una diferencia de
sabor significativa en relación a la muestra patrón; esta diferencia se debe a su alta
acidez en comparación con los demás embutidos lo que desemboca en un sabor
ligeramente ácido del producto.
Es importante recalcar que al contrario de las salchichas empacadas al granel, en
ninguno de los casos se evidenció características organolépticas como son aspecto,
color, olor y sabor similares a las día 0 del primer análisis, esto se debe al
prolongando tiempo de conservación al que fue sometido el producto, lo que
provoca un cambio de color a un tono más pálido y la presencia de sinéresis debido
a la alta presión inversa ejercida en el producto para la creación del vacío al
momento del empacado.
131
González Apolo
ii
5. 10 Conclusiones
El rendimiento del producto cocido en los métodos por inmersión en agua fueron
ligeramente menores que el método patrón.
En lo referente a la humedad final del embutido se observa una humedad mayor en
el caso de los métodos propuestos, cumplimiento con el parámetro exigido por la
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 338:1996 Carnes y productos cárnicos.
Salchichas. Requisitos.
Los resultados del control de calidad realizados a los embutidos, como son los
análisis microbiológicos, físico – químicos y organolépticos revelan que dichas
características no se ven afectadas al establecer los métodos de descongelación
alternativos por inmersión directa e indirecta en agua, obteniendo un producto final
de características similares al elaborado en condiciones normales y que cumple con
los estándares de calidad establecidos por la Empresa.
Al realizar el análisis de vida útil de los embutidos empacados al granel y al vacío
no se encontraron cambios significativos durante el almacenamiento a 4°C hasta su
fecha de caducidad, ya que en todos los casos las pruebas microbiológicas
realizadas para aerobios totales (REP), enterobacterias, coliformes totales (CT), coli
fecales (CF) y S. aureus, demostraron recuentos menores a los límites máximos
permisibles establecidos por la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 338:1996
Carnes y productos cárnicos. Salchichas. Requisitos. En cuanto a los análisis físico
– químicos y organolépticos todas las muestran se encontraron dentro de los
parámetros, establecidos por la Empresa.
132
González Apolo
ii
CONCLUSIONES Los resultados de variación de peso obtenidos en cada uno de los métodos
estudiados nos indican que el objetivo principal de la investigación se vio cumplido,
ya que no solo se consiguió disminuir las mermas de peso durante la
descongelación de la carne de res 85/15, sino lograr una ganancia de éste, tanto en
el método de descongelación por inmersión directa en agua, como en la
descongelación por inmersión indirecta, en donde se consiguió una ganancia de
peso del 2.88% y del 1.30%, respectivamente.
Al realizar el estudio comparativo entre los métodos de descongelación se concluye
que en los métodos propuestos existe una ganancia de peso y una disminución
considerable del tiempo de descongelación en relación al método patrón.
Los productos elaborados con la materia prima cárnica sometida al estudio cumplen
con los estándares establecidos por la empresa en cuanto a sus características
microbiológicas, físico – químicas y organolépticas, lo que garantiza su vida útil.
Estadísticamente el método más factible por su mejor rendimiento en peso, menor
tiempo de descongelación y tendencia lineal en el tiempo es el método de
descongelación por inmersión directa en agua.
Desde el punto de vista nutricional el método más adecuado es la descongelación
por inmersión indirecta en agua debido a la reconstitución del producto con el
exudado cárnico, el mismo que es desechado en el método patrón.
Se observa que económicamente los métodos de descongelación propuestos son
rentables debido a que existe una considerable disminución de las mermas de peso
en relación con el método patrón.
133
González Apolo
ii
RECOMENDACIONES Se recomienda la aplicación del método de descongelación por inmersión directa en
agua, por ser el que ha demostrado mejores rendimientos y estabilidad.
Al no existir estudios relacionados con el tema propuesto se recomienda continuar
los estudios de investigación, tomando en consideración nuevos parámetros.
134
González Apolo
ii
BIBLIOGRAFÍA
ABRIL, Zoraida, GRACIANO, Verdugo, PERALTA, Elizabeth, SOTO-VALDEZ,
Herlinda. Permeabilidad y vida útil de los alimentos. [en línea]. Centro de
Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. México. Alfa Editores Técnicos.
Agosto del 2006. [ref. 6 de junio del 2008]. Disponible en web: http://www.alfa-
editores.com/alimenpack/Julio%20-%20Agosto%2006/Permeabilidad.pdf. pág. 19.
AMERLING, Carolina. Tecnología de la carne: Antología. Costa Rica. Editorial
Universidad Estatal A Distancia. 2001. pág. 178.
BADUI, Salvador. Química de los alimentos. México. Longman de México
Editores, S.A. de C.V. 1999. pág. 648. Tercera Edición.
BOURGEOIS, C. M., MESCLE, J.F., ZUCCA, J. Microbiología alimentaria:
Aspectos microbiológicos en la seguridad y calidad alimentaria. Tomo I. Zaragoza -
España. Editorial Acribia. S.A. 1994. pág. 346.
CAMBERO, M. Isabel, FERNÁNDEZ, Leónides, GARCÍA M. Luisa, GARCÍA DE
FERNANDO, Gonzalo, DE LA HOZ, Lorenzo, SELGAS, M. Dolores. Tecnología de
los Alimentos: Alimentos de origen animal. Volumen II. Madrid – España. Editorial
Síntesis, S. A. 1998. pág. 366.
CASP, V. Ana, ABRIL, R. José. Procesos de conservación de los alimentos. Madrid
– España. Ediciones Mundi – Prensa. 2003. pág. 494. Segunda Edición.
Codex Alimentarius. Camarones congelados rápidamente. CODEX STAN 92-
1981, Rev. 1-1995. [en línea]. [ref. 14 de junio del 2008]. Disponible web:
http://www.codexalimentarius.net/web/index_es.jsp
Codex Alimentarius. Bloques de filetes de pescado, carne de pescado picada y
mezclas de filetes y de carne de pescado picada congelados rápidamente. CODEX
STAN 165-1989, Rev. 1-1995. [en línea]. [ref. 14 de junio del 2008]. Disponible
web: http://www.codexalimentarius.net/web/index_es.jsp
135
González Apolo
ii
CHEFTEL, J.C., CUQ, J.L., LORIENT, D. Proteínas alimentarias. Zaragoza -
España. Editorial Acribia. S.A. 1989. pág. 346.
DESROSIER, Norman. Conservación de alimentos. México. Editorial Grupo Patria
Cultural, S.A. de C.V. 2001. pág. 468. Primera Edición.
DOMINIC, Man. La caducidad de los alimentos. Zaragoza - España. Editorial
Acribia. S.A. 2002. pág. 107.
GIRARD, J. P. Tecnología de la carne y los productos cárnicos. Zaragoza –
España. Editorial Acribia, S.A. 1991. pág. 300.
GRUDA Zbigniew Y POSTOLSKI, Jacek. Tecnología de la congelación de
alimentos. Zaragoza – España. Editorial Acribia, S.A. 1999. pág. 654. Segunda
Edición.
Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN. Agua Potable. Requisitos. Norma
Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 108:1984. Primera Edición. Quito – Ecuador.
Primera Edición. 1984.
Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN. Carne y Productos Cárnicos.
Salchichas. Requisitos. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 338:1996.
Primera Edición. Quito – Ecuador. 1996.
Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN. Carne fresca y menudencias
comestibles frescas. Requisitos. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2
346:2006. Primera Edición. Quito – Ecuador. 2006.
Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN. Carne y productos cárnicos.
Determinación de pérdida por calentamiento. Norma Técnica Ecuatoriana NTE
INEN 777:1985. Primera Edición. Quito – Ecuador. 1985.
Internacional Commission on Microbiological Specifications for Foods.
Microorganismos de los alimentos 6: Ecología microbiana de los productos
alimentarias. Zaragoza – España. Editorial Acribia, S.A. 1998. pág. 593.
136
González Apolo
ii
JAZPER, W., PLACZEK, R. Conservación de la carne por el frío. Zaragoza –
España. Editorial Acribia, S.A. 1998. pág. 168. Tercera Edición.
KILCAST, David, SUBRAMANIAM, Persis. The stability and shelf-life obf foof.
Cambridge – England. Woodhead Publishing Limited and CRC Press LLC. 2000.
pág. 339.
LARRAÑAGA, I. J., CARBALLO, J. M., RODRÍGUEZ, M., FÉRNANDEZ, J.A.
Control e Higiene de los alimentos. España. McGraw-Hill / Interamericana de
España, S.A.U. 1999. pág. 544. Primera Edición.
MADRID A., GÓMEZ – PASTRANA J.M., SANTIAGO F., MADRID J.M., CENZANO
J.M. Refrigeración, Congelación y Envasado de los alimentos. Madrid – España.
Ediciones Mundi – Prensa. 2003. pág. 303.
Minitab Inc. Meet Minitab para Windows [en línea]. Estados Unidos de América.
Enero del 2007. [ref. 21 de junio del 2008]. Disponible en web: www.minitab.com.
pág. 146.
MONTGOMERY, Douglas. Probabilidad y Diseño de experimentos. México.
Editorial Limusa S. A. de C. V. 2005. pág. 686.
MURRAY R., Spiegel. Estadística. México. McGraw-Hill, Inc. 2000. pág. 556.
Segunda Edición.
NIETO, Oswaldo. Elementos de muestreo. Ecuador. Ediciones Nelson Ir. 2006.
pág. 197. Primera Edición.
PARRA, Fausto. Técnicas de refrigeración en la industria alimentaria. Cuenca –
Ecuador. Editores del Austro. 2004. pág. 89.
POTTER, Norman. La ciencia de los alimentos. México, D.F. Editorial Harla.
1997. pág. 667.
RANKEN, M.D. Manual de Industrias de la carne. Madrid – España. Ediciones
Mundi – Prensa. 2003. pág. 201. Primera Edición.
137
González Apolo
ii
SAIREM. Food processing industry. Microwave and radio frequency. Francia.
2007
SATRICH VACCA, Diana. Evaluación de calidad y composición química de la
carne de res proveniente de animales de dos grupos de edad en Puerto Rico [en
línea]. Universidad de Puerto Rico. Puerto Rico. 2006. [ref. 5 de junio del 2008].
Disponible en web: http://grad.uprm.edu/tesis/santrichvacca.pdf. pág. 78.
SINGH, R. Paul, HELDMAN, Dennis R. Introducción a la Ingeniería de los
alimentos. Zaragoza – España. Editorial Acribia, S.A. 1998. pág. 544.
SWATLAND, H. J. Evaluación de la carne en la cadena de producción. Zaragoza –
España. Editorial Acribia, S.A. 2003. pág. 333
TEIRA, Gustavo, PERLO Flavia, BOTANO, Patricia, FABRE, Romina. Estudio de
mermas por descongelación en fillets de pollo [en línea]. Universidad Nacional de
Entre Ríos. Argentina. Mayo del 2004. [ref. 23 de abril del 2008]. Disponible en
web: http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/145/14502808.pdf. pág. 213.
WALPOLE, Ronald E., MYERS, Raymond H. Probabilidad y Estadística para
ingenieros. México. Pearson Educación McGraw-Hill, Inc. 1999. pág. 739. Sexta
Edición.
WARRISS, P.D. Ciencia de la carne. Zaragoza – España. Editorial Acribia. S.A.
2003. pág. 309.
YUNUS A., Cengel. Transferencia de calor. McGraw-Hill, Inc. 2004. pág. 793.
Segunda Edición.
138
González Apolo
ii
ANEXOS Anexo 1. Registro de temperatura y humedad relativa Registro de temperatura y humedad relativa
Local de descongelación Página 1 de 1
Fecha N°
Lectura Temperatura
%HR 6:00 AM 12:00 PM 6:00 PM
139
González Apolo
ii
Anexo 2. Registro del proceso de descongelación al ambiente
Registro del proceso por descongelación Método de descongelación al ambiente
Carne de res 85/15
# Lote
# muestras
Pág. 1 de 2
Fecha de ingreso:…………………………………………………
Fecha de salida:……………………………………………………
Día 1 Día 4
P inicial (Kg) To centro (°C) ºTo extremo (°C) θo P final (Kg) ºTf centro (°C) ºTf extremo (°C) θf
Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
Muestra 4
Muestra 5
140
González Apolo
ii
Anexo 3. Registro de Tiempo – Temperatura de la curva de comportamiento del
método de descongelación al ambiente
Curva de comportamiento Tiempo - Temperatura
Método de descongelación al ambiente
Carne 85/15 Página 1 de 2 Fecha:
No lectura Tiempo (min)Temperatura centro
(°C) Temperatura extremo
(°C) 1 0 -17.2 -14.72 30 -16.9 -14.43 60 -16.3 -14.24 90 -15.8 -13.95 120 -14.6 -10.66 150 -13.5 -9.57 180 -12.4 -88 210 -11.5 -7.49 240 -10.7 -6.8
10 270 -9.7 -6.811 300 -9.1 -6.612 330 -8.7 -6.313 360 -7.9 -5.814 390 -7.5 -5.515 420 -7.4 -5.316 450 -6.9 -5.117 480 -6.4 -4.918 510 -5.9 -4.919 540 -5.7 -4.620 570 -5.5 -4.521 600 -5.3 -4.522 630 -5.1 -4.423 660 -5 -4.324 690 -4.9 -4.225 720 -4.7 -4.226 750 -4.7 -4.127 1410 -3.6 -2.628 1440 -3.6 -2.429 1470 -3.6 -2.330 1500 -3.5 -2.331 1530 -3.5 -2.232 1560 -3.5 -2.233 1590 -3.4 -2.234 1620 -3.4 -2.235 1650 -3.3 -2.2
141
González Apolo
ii
Anexo 3. (Continuación) Registro de Tiempo – Temperatura de la curva de
comportamiento del método de descongelación al ambiente
Curva de comportamiento Tiempo - Temperatura
Método de descongelación al ambiente
Carne 85/15 Página 2 de 2 Fecha:
No lectura Tiempo (min)Temperatura centro
(°C) Temperatura extremo
(°C) 36 1680 -3.3 -2.237 1710 -3.3 -2.238 1740 -3.3 -2.239 1770 -3.3 -2.240 1800 -3.3 -2.241 1830 -3.3 -2.242 1860 -3.3 -2.243 1890 -3.3 -2.144 1920 -3.3 -245 1950 -3.3 -1.946 1980 -3.2 -1.847 2010 -3.2 -1.848 2040 -3.2 -1.849 2070 -3.1 -1.850 2100 -3.1 -1.851 2130 -3 -1.852 2850 -2.6 -0.853 2910 -2.6 -0.854 2970 -2.6 -0.855 3030 -2.6 -0.856 3090 -2.6 -0.857 3150 -2.6 -0.858 3210 -2.6 -0.659 3270 -2.6 -0.660 3330 -2.5 -0.561 3390 -2.5 -0.462 3450 -2.5 -0.363 3510 -2.2 -0.364 3570 -2 -0.165 3630 -1.9 -0.166 3690 -1.7 -0.167 3750 -1.6 -0.168 3810 -1.5 069 3870 -1.5 070 3930 -1.4 0.1
142
González Apolo
ii
Anexo 4. Registro de descongelación por inmersión directa en agua
Registro de mermas por descongelación Método de descongelación por inmersión directa en agua
Carne de res 85/15
# Lote
# muestras
Pág. 1 de 2
Fecha de ingreso: Fecha de salida:
Día 1 Día 3
P inicial (Kg) P H2O
(Kg)
To centro
(°C)
ºTo extremo
(°C)
To H2O
(°C)
θo P final (Kg) ºTf centro
(°C)
ºTf extremo
(°C)
Tf H2O
(°C)
θf
Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
Muestra 4
Muestra 5
143
González Apolo
ii
Anexo 5. Registro de Tiempo – Temperatura de la curva de comportamiento del
método de descongelación por inmersión directa en agua
Curva de comportamiento Tiempo - Temperatura
Método descongelación por inmersión directa
Carne 85/15 Página 1 de 2 Fecha:
No lectura Tiempo (min) Temperatura centro (°C) 1 0 -21.32 15 -16.73 30 -14.34 60 -135 90 -11.76 120 -10.57 150 -9.78 180 -8.79 210 -7.8
10 240 -7.211 270 -6.512 300 -6.113 330 -5.814 360 -5.5515 390 -5.316 420 -5.117 450 -4.718 480 -4.419 510 -4.420 540 -4.421 570 -4.422 600 -4.223 630 -424 660 -425 1260 -2.726 1290 -2.727 1320 -2.728 1350 -2.729 1380 -2.6
144
González Apolo
ii
Anexo 5. (Continuación) Registro de Tiempo – Temperatura de la curva de
comportamiento del método de descongelación por inmersión directa en agua
Curva de comportamiento Tiempo - Temperatura
Método descongelación por inmersión directa
Carne 85/15 Página 2 de 2 Fecha:
No lectura Tiempo (min) Temperatura centro (°C) 30 1410 -2.631 1440 -2.532 1470 -2.533 1500 -2.434 1530 -2.435 1560 -2.436 1590 -2.437 1620 -2.338 1650 -2.339 1680 -2.340 1710 -2.341 1740 -2.342 1770 -2.343 1800 -2.244 1830 -2.245 1860 -2.246 1890 -2.147 1920 -2.148 1950 -2.149 2670 -1.650 2700 -1.651 2730 -1.652 2760 -1.653 2790 -1.654 2820 -1.655 2850 -1.656 2880 -1.557 2910 -1.4
145
González Apolo
ii
Anexo 6. Registro de descongelación por inmersión indirecta en agua
Registro de mermas por descongelación Método de descongelación por inmersión indirecta en agua
Carne de res 85/15
# Lote
# muestras
Pág. 1 de 2
Fecha de ingreso: Fecha de salida:
Día 1 Día 3
P inicial (kg) P H2O
(kg)
To centro
(°C)
ºTo extremo
(°C)
To H2O
(°C)
θo P final
(kg)
Peso exudado
(kg)
ºTf centro
(°C)
ºTf extremo
(°C)
θf
Muestra 1
Muestra 2
Muestra 3
Muestra 4
Muestra 5
146
González Apolo
ii
Anexo 7. Registro de Tiempo – Temperatura de la curva de comportamiento del
método de descongelación por inmersión indirecta en agua
Curva de comportamiento Tiempo - Temperatura
Método descongelación por inmersión indirecta
Carne 85/15 Página 1 de 1 Fecha: Mayo 2008
No lectura Tiempo (min) Temperatura centro (°C) 1 0 -21.72 60 -17.13 120 -14.54 180 -10.95 240 -8.56 300 -7.37 360 -6.88 420 -6.89 480 -6.1
10 540 -5.411 600 -5.312 660 -4.713 1260 -3.114 1320 -3.115 1380 -3.116 1440 -3.117 1500 -3.118 1560 -3.119 1620 -3.120 1680 -3.121 1740 -322 1800 -2.923 1860 -2.924 1920 -2.625 1980 -2.626 2700 -2.427 2760 -2.428 2820 -2.329 2880 -2.330 2940 -2.231 3000 -1.832 3060 -1.833 3120 -1.634 3180 -1.535 3240 -1.4
147
González Apolo
ii
Anexo 8. Tabla de resultados de las variaciones de peso de cada una de las
muestras sometidas a los métodos de descongelación al ambiente, inmersión
directa e indirecta en agua.
Variación de peso de las muestras (%)
Métodos de descongelación de carne de res 85/15
Pág. 1 de 2
# muestra
Ambiente MÉTODO 1
Inmersión directa en agua MÉTODO 2
Inmersión indirecta en agua MÉTODO 3
1 -4.61 3.74 3.102 -4.30 2.76 0.153 -4.13 1.80 1.104 -2.97 2.88 3.035 -4.20 3.52 0.296 -3.67 3.71 1.857 -3.40 4.24 3.178 -4.39 3.67 0.619 -4.04 4.08 1.59
10 -4.43 1.56 2.8211 -4.01 5.59 0.2112 -4.79 5.41 0.7013 -4.48 2.73 0.5414 -4.09 0.75 2.0515 -3.97 3.51 4.0716 -4.08 4.40 0.9917 -4.13 2.14 0.8218 -3.80 0.28 0.8519 -1.74 2.25 0.3320 -3.59 1.09 0.9921 -2.86 2.68 4.8322 -4.26 2.87 0.9023 -5.45 0.43 0.8224 -3.27 4.73 0.2825 -3.21 3.93 0.76
148
González Apolo
ii
Anexo 8. (Continuación) Tabla de resultados de las variaciones de peso de cada
una de las muestras sometidas a los métodos de descongelación al ambiente,
inmersión directa e indirecta en agua.
Variación de peso de las muestras (%)
Métodos de descongelación de carne de res 85/15
Pág. 2 de 2
# muestra
Ambiente MÉTODO 1
Inmersión directa en agua MÉTODO 2
Inmersión indirecta en agua MÉTODO 3
26 -4.87 0.56 0.9927 -3.25 0.56 0.1528 -4.72 0.87 0.1429 -3.39 2.30 0.6930 -3.46 0.15 0.8731 -3.31 0.28 0.5432 -3.53 3.48 1.4233 -1.48 4.20 0.9434 -3.25 2.76 0.7835 -4.09 3.71 0.3836 -1.63 4.04 0.7837 -3.16 3.56 1.4438 -4.78 2.91 0.9839 -3.63 2.24 0.4140 -3.35 3.13 0.3041 -3.67 3.22 1.0442 -1.66 3.63 1.8643 -3.45 4.32 3.2844 -5.32 3.45 2.4345 -3.01 3.70 2.6646 -4.24 1.44 0.7047 -4.18 4.16 0.8748 -3.66 3.98 1.9349 -3.86 3.18 1.0450 -4.31 3.20 1.35
149
González Apolo
ii
Anexo 9. Prueba de Tukey
One-way ANOVA: Ambiente, Inmersión directa, Inmersión indirecta Source DF SS MS F P Factor 2 1194.73 597.37 467.25 0.000 Error 147 187.94 1.28 Total 149 1382.67 S = 1.131 R-Sq = 86.41% R-Sq(adj) = 86.22% Level N Mean StDev Ambiente 50 -3.742 0.861 Inmersion direct 50 2.876 1.388 Inmersion indire 50 1.296 1.080 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level +---------+---------+---------+--------- Ambiente (*-) Inmersion direct (*-) Inmersion indire (*-) +---------+---------+---------+--------- -4.0 -2.0 0.0 2.0 Pooled StDev = 1.131 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals All Pairwise Comparisons Individual confidence level = 98.09% Ambiente subtracted from: Lower Center Upper Inmersion direct 6.082 6.618 7.154 Inmersion indire 4.503 5.039 5.575 --------+---------+---------+---------+- Inmersion direct (-*--) Inmersion indire (-*-) --------+---------+---------+---------+- 0.0 2.5 5.0 7.5 Inmersion directa subtracted from: Lower Center Upper Inmersion indire -2.115 -1.579 -1.044 --------+---------+---------+---------+- Inmersion indire (-*-) --------+---------+---------+---------+- 0.0 2.5 5.0 7.5
150
González Apolo
ii
Anexo 10. Resultados de los análisis bromatológicos del exudado de
descongelación por inmersión indirecta en agua emitidos por el Laboratorio de
Bromatología de la Universidad de Cuenca.
151
González Apolo
ii
Anexo 11. Resultados de los análisis bromatológicos del agua de descongelación
del método de inmersión directa y del exudado de la descongelación por inmersión
indirecta en agua emitidos por el Laboratorio de Bromatología de la Universidad de
Cuenca.
Nota: Muestra 1: Agua de descongelación - Método por inmersión directa en agua
Muestra 2: Exudado - Método por inmersión indirecta en agua
152
González Apolo
ii
Anexo 12. Registro de los análisis microbiológicos
Resultados Análisis microbiológicos
Control de Calidad
Página 1 de 1
Fecha del análisis: ……………………………………………..
Tipo de muestra: ……………………………………………..
Procedencia: ……………………………………………..
Fecha de elaboración: ………………………………………………
UFC/g
# muestra Producto Lote Aerobios Totales Enterobacterias Coli Totales E. coli S. aureus
153
González Apolo
ii
Anexo 13. Registro de los análisis organolépticos y físico – químicos
Resultados
Análisis Organoléptico Análisis físico - químico
Control de Calidad
Página 1 de 1
Fecha del análisis: ……………………………………………..
Tipo de muestra: ……………………………………………..
Procedencia: ……………………………………………..
Fecha de elaboración: ………………………………………………
Características organolépticas Características físico - químicas
# muestra Producto Lote Aspecto Textura Color Olor Sabor pH Nitratos Nitritos
154
González Apolo
ii
Anexo 14. Registro de análisis de humedad del producto terminado
Registro de análisis de humedad
Pág. 1 de 2
Fecha del análisis: ……………………………………………..
Tipo de muestra: ……………………………………………..
Procedencia: ……………………………………………..
Fecha de elaboración: ………………………………………………
Producto m
cápsula +
arena + varilla
m1
cápsula +
arena +
varilla +
muestra
fresca
m2
cápsula +
arena +
varilla +
muestra
desecada
Humedad
(%)
155